电子倍增电荷耦合器件中多针相工作模式 被引量：6

1

作者 周蓓蓓 陈钱 张闻文 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期599-603,共5页

针对微光条件下,电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)的暗电流噪声将会随信号一起在倍增寄存器中放大,信号仍会湮没于噪声中。该文提出将多针相(MPP)模式引入EMCCD,通过在栅极上加较大的负偏压,使得空穴填充Si-SiO2界面态,抑制电子的跃迁和传导... 针对微光条件下,电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)的暗电流噪声将会随信号一起在倍增寄存器中放大,信号仍会湮没于噪声中。该文提出将多针相(MPP)模式引入EMCCD,通过在栅极上加较大的负偏压,使得空穴填充Si-SiO2界面态,抑制电子的跃迁和传导,以减小暗电流的产生率。研究结果表明,T=300 K时,MPP模式下EMCCD的暗电流值为0.021 3 nA/cm2,而非MPP模式下EMCCD表面暗电流稳态值为1.79 nA/cm2。说明MPP模式的引入极大地降低了EMCCD的暗电流水平,同时提高了整个微光成像系统的探测灵敏度和信噪比。 展开更多

关键词 电子倍增电荷耦合器件 多针相模式 界面态 暗电流

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基于遗传算法自整定和Smith预估的电子倍增电荷耦合器件温控系统设计 被引量：1

2

作者 高帅 杨少华 +4 位作者 郭明安 李刚 严明 罗通顶 刘璐 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第29期260-265,共6页

针对电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环... 针对电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环节产生的时间迟滞。采用Matlab对控制算法进行仿真分析,结果表明该方法较常规PID控制方法具有调整时间短、超调量小、抗干扰能力强等优点。设计基于单片机和TEC驱动模块的硬件电路将控制算法应用于EMCCD温度控制系统,相机实际制冷温度可达(-12±0.1)℃,图像本底噪声方差仅为18。实际应用结果表明温度控制系统是提升EMCCD相机成像性能的有效方法。 展开更多

关键词 PID 遗传算法 Smith预估 温度控制 电子倍增电荷耦合器件(emccd)

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电荷耦合器件的^(60)Coγ射线和电子辐射损伤效应 被引量：1

3

作者 李鹏伟 郭旗 +3 位作者 任迪远 于跃 王义元 高博 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期124-128,共5页

对东芝公司生产的TCD1209D线阵电荷耦合器件(CCDs)进行了60Coγ和1 MeV电子辐照实验,获得了CCDs的像元信号输出波形、像元光强量化值及器件功耗电流随辐照剂量的变化规律。比较了两种射线产生的CCDs辐射损伤。结果显示,60Coγ和1 MeV电... 对东芝公司生产的TCD1209D线阵电荷耦合器件(CCDs)进行了60Coγ和1 MeV电子辐照实验,获得了CCDs的像元信号输出波形、像元光强量化值及器件功耗电流随辐照剂量的变化规律。比较了两种射线产生的CCDs辐射损伤。结果显示,60Coγ和1 MeV电子导致的CCDs辐射损伤不仅在程序上存在差异,而且二者的表现形式也有所不同。分析了电离辐射和位移损伤对CCDs内部不同单元的影响,表明了电子辐照产生的位移损伤是造成上述差别的重要原因。 展开更多

关键词 电荷耦合器件 位移损伤 Γ射线 电子辐照

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电子轰击型电荷耦合器件成像过程中的混频现象

4

作者 左昉 高稚允 +2 位作者 刘明奇 苏美开 周立伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期351-353,共3页

本文研究和测量了电子轰击型电荷耦合器件 (EBCCD)的极限分辨力 ,得到了对不同频率条纹的成像规律。当采样频率大于Nyquist极限频率时发生混频现象 ,但仍可能有条纹出现 ,并由频谱分析进行了说明。通过对调制传递函数测量可以看到 ,EBCC... 本文研究和测量了电子轰击型电荷耦合器件 (EBCCD)的极限分辨力 ,得到了对不同频率条纹的成像规律。当采样频率大于Nyquist极限频率时发生混频现象 ,但仍可能有条纹出现 ,并由频谱分析进行了说明。通过对调制传递函数测量可以看到 ,EBCCD图像传感器对高于Nyquist频率的图案具有一定的传递特性 。 展开更多

关键词 电荷耦合器件 电子轰击型 混频现象 极限分辨力 微光成像系统 调制传递函数

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电子轰击一电荷耦合器件(EBS-CCD)型微光摄像器件的发展历史和现状

5

作者 魏泽斌 邹异松 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第2期76-80,共5页

本文综述了EBS-CCD摄像器件的发展历史和现状,讨论了EBS-CCD摄像技术存在的技术困难及解决方法。综合讨论了EBS-CCD微光摄像器件的优缺点,为设计和研制该器件的科技人员提供了技术上的参考。

关键词 摄像器件 微光 电子轰击 电荷耦合

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用于微光摄像的高灵敏度电子轰击电荷耦器件 被引量：10

6

作者 周立伟 刘广荣 +1 位作者 高稚允 王仲春 《中国工程科学》 1999年第3期56-62,共7页

文章综述微光成像的电子轰击电荷耦合器件 (EBCCD)的进展。EBCCD是将像管的荧光屏以对电子灵敏的背照明、减薄CCD代替 ,将电子图像直接转变为视频信号 ,其在所有光照等级下 ,特别是在极低微光下的调制传递函数 (MTF)、分辨力、信噪比、... 文章综述微光成像的电子轰击电荷耦合器件 (EBCCD)的进展。EBCCD是将像管的荧光屏以对电子灵敏的背照明、减薄CCD代替 ,将电子图像直接转变为视频信号 ,其在所有光照等级下 ,特别是在极低微光下的调制传递函数 (MTF)、分辨力、信噪比、余辉等均优于像增强器耦合CCD (ICCD)。文中较为详细地叙述了倒像式EBCCD设计与减薄工艺 ,给出各种类型倒像式EBCCD像管的技术参数 ,分析和比较了近贴式与倒像式EBCCD与ICCD的性能 。 展开更多

关键词 微光成像 电荷耦合器件 电子轰击CCD 微光摄像 设计 倒像式EBCCD

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低温下EMCCD电子倍增模型 被引量：8

7

作者 胡泊 李彬华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1826-1830,共5页

了研究低温下电子倍增CCD(EMCCD)的电荷倍增特性,根据电子碰撞电离原理,建立了电离率模型;并依据雪崩倍增积分关系,针对所分析的EMCCD器件,建立了其低场强的倍增模型.通过倍增模型的理论计算结果与TI公司提供的实际器件TC285SPD和TC253... 了研究低温下电子倍增CCD(EMCCD)的电荷倍增特性,根据电子碰撞电离原理,建立了电离率模型;并依据雪崩倍增积分关系,针对所分析的EMCCD器件,建立了其低场强的倍增模型.通过倍增模型的理论计算结果与TI公司提供的实际器件TC285SPD和TC253SPD的倍增曲线比较,说明所提出模型的数据能够很好地拟合实际的倍增曲线.该模型可以方便地计算在固定栅极电压下的电子信号通过多级级联电子倍增寄存器后的总增益,进而可用于EMCCD相机的增益调整和校正. 展开更多

关键词 半导体器件 电荷耦合元件(CCD) 低温 电子倍增 电离率 数学建模

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电子倍增CCD中电荷载流子倍增寄存器的分布式等效电路模型 被引量：2

8

作者 周蓓蓓 陈钱 何伟基 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期229-234,共6页

为了研究电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)中电荷载流子倍增寄存器(CCM)内部电荷的倍增及转移特性,提出了一种适用于CCM的电荷传输机制仿真的分布式等效电路模型。利用泊松方程求解了均匀掺杂条件下CCM单元的电势分布,通过基尔霍夫电压定律(... 为了研究电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)中电荷载流子倍增寄存器(CCM)内部电荷的倍增及转移特性,提出了一种适用于CCM的电荷传输机制仿真的分布式等效电路模型。利用泊松方程求解了均匀掺杂条件下CCM单元的电势分布,通过基尔霍夫电压定律(KVL)得到了该单元的最大电势表达式,从而得到了其分布式等效电路。同时,结合该单元内的电势分布求解,最终得到了分布式等效电路模型。通过对该模型的分析表明:CCM单元内电极间的间隙越小,电荷倍增率越大。CCM电荷传输主要受到自感生电场和热扩散电场作用,由于自感生电场的电荷迁移率作用,大部分电荷在时钟周期的初始阶段完成转移。 展开更多

关键词 电荷载流子倍增寄存器 电子倍增电荷耦合器件 电荷传输 等效电路

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电子倍增CCD倍增要件研究 被引量：5

9

作者 张灿林 陈钱 尹丽菊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2771-2775,共5页

讨论了信号载流子倍增寄存器(CCM)结构及其工作原理,在此基础上建立了电子倍增CCD的碰撞电离模型.通过对CCM倍增结构的研究发现实现倍增的三个必要条件:适中的倍增级电场、适当的浅掺杂浓度以及与电子碰撞平均自由程相当的倍增距离.通... 讨论了信号载流子倍增寄存器(CCM)结构及其工作原理,在此基础上建立了电子倍增CCD的碰撞电离模型.通过对CCM倍增结构的研究发现实现倍增的三个必要条件:适中的倍增级电场、适当的浅掺杂浓度以及与电子碰撞平均自由程相当的倍增距离.通过建模研究均匀场强中增益情况表明增益因子为0.01时对应的偏置电压接近EMCCD所用倍增电压. 展开更多

关键词 emccd 电子倍增 片上增益 静态感应器件

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电子倍增CCD在天基空间监视中的应用 被引量：8

10

作者 许武军 李建伟 +1 位作者 危峻 龚惠兴 《科学技术与工程》 2006年第1期42-44,55,共4页

天基空间监视是地基空间监视的延伸,需要高性能CCD作为成像器。首先回顾CCD的发展,并分析天基空间监视对CCD的技术需求。电子倍增CCD是超低读出噪声和高量子效率的新型器件。说明电子倍增CCD的原理,并介绍CCD97在天基空间监视中的应用... 天基空间监视是地基空间监视的延伸,需要高性能CCD作为成像器。首先回顾CCD的发展,并分析天基空间监视对CCD的技术需求。电子倍增CCD是超低读出噪声和高量子效率的新型器件。说明电子倍增CCD的原理,并介绍CCD97在天基空间监视中的应用分析。讨论电子倍增CCD在空间监视中的应用技术,如倍增增益的控制及器件格式拼接等。 展开更多

关键词 空间监视 天基系统 电荷耦合器件 电子倍增

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基于电子倍增CCD的微光成像遥感器焦面电路设计 被引量：5

11

作者 卜洪波 陈瑞明 +1 位作者 张玉贵 何志宽 《航天返回与遥感》 2012年第5期47-54,共8页

文章介绍了一种以EMCCD为探测器件的星载遥感器焦面电路实现方案。利用FPGA基于VHDL语言设计了驱动时序发生模块,运用直接数字频率合成技术、LVDS总线传输技术和大幅值信号放大技术构建了EMCCD硬件驱动电路。为满足卫星在线配置的需求,... 文章介绍了一种以EMCCD为探测器件的星载遥感器焦面电路实现方案。利用FPGA基于VHDL语言设计了驱动时序发生模块,运用直接数字频率合成技术、LVDS总线传输技术和大幅值信号放大技术构建了EMCCD硬件驱动电路。为满足卫星在线配置的需求,电路设置了遥控遥测接口模块。在EMCCD读出模块和焦面电源模块设计中提出了一定的降噪方法。最后,对EMCCD焦面电路样机进行测试,证实了该设计的有效性和可行性。 展开更多

关键词 电子倍增电荷耦合器件 焦面电路 微光成像

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电荷载流子倍增输出概率分布对图像均匀性影响因素研究 被引量：1

12

作者 周蓓蓓 陈钱 何伟基 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期653-658,共6页

为了研究电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)中电荷载流子倍增(CCM)结构的输出概率分布及其对图像均匀性的影响,建立了EMCCD中CCM结构的概率模型,利用概率生成函数(PGF)推导了多级CCM倍增结构的输出概率密度函数(PDF),讨论了PDF在提高图像均... 为了研究电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)中电荷载流子倍增(CCM)结构的输出概率分布及其对图像均匀性的影响,建立了EMCCD中CCM结构的概率模型,利用概率生成函数(PGF)推导了多级CCM倍增结构的输出概率密度函数(PDF),讨论了PDF在提高图像均匀性中的应用。仿真及实验结果表明:当输入信号一定时,输出图像均匀性随倍增增益的增加而逐渐变差;当倍增增益一定时,输入信号越大则输出图像均匀性越差。因此,EMCCD在微光探测条件下图像均匀性较好,且适当地降低倍增增益有利于提高输出图像的均匀性。 展开更多

关键词 电子倍增电荷耦合器件 电荷载流子倍增结构 概率生成函数 概率密度函数

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一种电子倍增CCD电子倍增增益的确定方法 被引量：4

13

作者 卢家莉 李彬华 胡泊 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期710-715,共6页

电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机在使用过程中,需要校正其电子倍增增益。根据EMCCD的结构特征和单级倍增寄存器的电荷倍增特性,分析了已有电子倍增模型在实际应用中的局限性。针对特定的EMCCD器件,通过仿真计算,得到原有增益计算模型... 电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机在使用过程中,需要校正其电子倍增增益。根据EMCCD的结构特征和单级倍增寄存器的电荷倍增特性,分析了已有电子倍增模型在实际应用中的局限性。针对特定的EMCCD器件,通过仿真计算,得到原有增益计算模型的关键参数与EMCCD工作电压、温度的数据表,并用多元回归分析的方法建立该参数与工作电压、温度的数学方程,利用该方程,代入原有增益计算模型,可以突破原增益计算模型的限制,得到了一种普遍适用且较为简单的EMCCD电子倍增增益计算方法。仿真计算所得结果与实际EMCCD器件的倍增曲线比较,数据吻合良好。该结果表明,这种确定增益的方法可以较方便地计算电子倍增器件的平均增益,在EMCCD相机设计和实际使用中有着良好的应用价值。 展开更多

关键词 光电子学与激光技术 电子倍增电荷耦合器件 电子倍增增益 参数计算 仿真分析

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电子倍增CCD多模式驱动设计

14

作者 王大勇 李彩霞 叶凌云 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第5期88-90,93,共4页

针对L3Vision电子倍增CCD图像传感器,设计了多工作模式的驱动方案,以实现微光环境下目标物体的精确识别与快速定位。通过电子倍增调节,降低读出噪声,提高图像信噪比;调节曝光时间,获取合适的图像灰度值,以帮助目标识别;通过开窗模式,选... 针对L3Vision电子倍增CCD图像传感器,设计了多工作模式的驱动方案,以实现微光环境下目标物体的精确识别与快速定位。通过电子倍增调节,降低读出噪声,提高图像信噪比;调节曝光时间,获取合适的图像灰度值,以帮助目标识别;通过开窗模式,选取感兴趣区域图像进行输出,提高帧频,实现快速定位;通过曝光同步,令图像采集系统与控制系统保持节奏一致。实验结果表明:通过多种方案的配合,可在低照度环境下快速获取清晰图像。 展开更多

关键词 电荷耦合器件 曝光同步 电子倍增 曝光时间可调

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高灵敏度EMCCD导航相机的设计 被引量：6

15

作者 何家维 何昕 +2 位作者 魏仲慧 穆治亚 李方彪 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3019-3027,共9页

导航相机是深空探测领域中关键的导航敏感部件,本文通过提高导航相机的灵敏度来提高导航相机的综合性能,特别是提高时间分辨率,解决高动态条件下的目标探测问题。首先,根据导航相机的工作模式和EMCCD的性能特点,分析了影响导航相机成像... 导航相机是深空探测领域中关键的导航敏感部件,本文通过提高导航相机的灵敏度来提高导航相机的综合性能,特别是提高时间分辨率,解决高动态条件下的目标探测问题。首先,根据导航相机的工作模式和EMCCD的性能特点,分析了影响导航相机成像质量的多个因素,建立了目标信噪比理论分析模型;然后,在理论计算基础上,重点研究EMCCD导航相机的样机设计技术,说明了EMCCD高频高幅驱动、模拟前端设计、TEC真空制冷、时序控制与数据处理等关键技术的实现方法;最后,介绍了相关实验工作,并分析实验数据。实验结果表明:样机最大目标信噪比在倍增增益M=10时达到68.6dB,在口径13mm条件下,可在积分时间1ms内实现对月球成像。基本满足深空探测导航相机高动态条件下短积分时间成像的要求。 展开更多

关键词 深空探测 导航相机 电子倍增电荷耦合器件 高动态 小天体

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基于EMCCD的驱动电路设计 被引量：6

16

作者 孙静 张保平 曹睿学 《现代电子技术》 2011年第4期150-154,共5页

提出了一种高速EMCCD图像传感器CCD97时序驱动电路的设计方法。采用FPGA进行时序逻辑设计,利用EL7457集成器件对标准时钟进行电平转换。分立电路对快速高压(电子增益)时钟进行电平转换,从而建立EMCCD工作环境。仿真与实验结果表明,该方... 提出了一种高速EMCCD图像传感器CCD97时序驱动电路的设计方法。采用FPGA进行时序逻辑设计,利用EL7457集成器件对标准时钟进行电平转换。分立电路对快速高压(电子增益)时钟进行电平转换,从而建立EMCCD工作环境。仿真与实验结果表明,该方法能提供多路驱动时序,驱动频率高,硬件电路简单,编程方便,具有较好的性价比及应用推广价值,已用于CCD图像采集系统的研制。 展开更多

关键词 emccd 时序驱动电路 FPGA 电荷耦合器件

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对地观测高分相机视频电子学集成化技术 被引量：9

17

作者 陈瑞明 吴淞波 +1 位作者 王建宇 李涛 《航天返回与遥感》 2013年第3期34-41,共8页

传统的星载相机电子学系统由商用或高等级标准器件设计而成,一般来说标准器件规模较小,难以满足复杂、大规模的高分辨率相机电子学系统对体积、质量、功耗和性能上的要求。文章分析了空间高分辨率对地观测相机视频电子学的需求特点;介... 传统的星载相机电子学系统由商用或高等级标准器件设计而成,一般来说标准器件规模较小,难以满足复杂、大规模的高分辨率相机电子学系统对体积、质量、功耗和性能上的要求。文章分析了空间高分辨率对地观测相机视频电子学的需求特点;介绍了高分辨率相机电子学集成化的发展现状;结合中国自身的技术发展水平,提出了中国高分辨率对地观测相机集成化发展的思路和技术途径。首先要研制出高性能和高集成度的单片专用集成电路,在规模上可以采用先进的封装技术,如系统封装(System in a Package,SIP)进行扩展。初步研究表明,该技术途径是可以实现的。该项技术不但可以满足空间高分辨率对地观测相机的要求,还可以应用到其他的空间遥感器中,实现中国空间遥感相机电子学的跨越发展。 展开更多

关键词 高分辨率遥感器 相机电子学 电荷耦合器件 视频电路 系统封装 专用集成电路 对地观测卫星

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高动态EMCCD星敏感器总体参数设计方法 被引量：1

18

作者 卢纯青 武延鹏 +1 位作者 梁潇 鹿瑞 《空间控制技术与应用》 2013年第6期58-62,共5页

从高动态星敏感器动态性能需求出发,分析了电子倍增型电荷耦合器件(EMCCD,electron multiplying CCD)噪声来源,推导恒星探测中EMCCD的信噪比公式.针对EMCCD总体参数设计优化问题,提出了EMCCD中电子倍增电压和致冷温度的设计方法,并应用... 从高动态星敏感器动态性能需求出发,分析了电子倍增型电荷耦合器件(EMCCD,electron multiplying CCD)噪声来源,推导恒星探测中EMCCD的信噪比公式.针对EMCCD总体参数设计优化问题,提出了EMCCD中电子倍增电压和致冷温度的设计方法,并应用该方法进行高动态星敏感器中EMCCD总体参数设计及仿真.仿真结果表明,角速度为10(°)/s时姿态测量精度优于30″.提出的EMCCD参数确定方法可以为高动态星敏感器设计提供参考. 展开更多

关键词 星敏感器 电子倍增型电荷耦合器件 电子倍增 CCD致冷

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基于千兆以太网的高清电子警察取证系统设计

19

作者 何伟 赵海 张玲 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第4期82-85,共4页

利用高清CCD图像传感器,结合FPGA并行处理、灵活性高等特点,设计一种基于千兆以太网的电子警察取证系统。系统采用200万像素高清CCD采集图像数据,并使用FPGA对图像数据进行格式转换、校正以及千兆以太网数据打包以实现高清真彩图像的快... 利用高清CCD图像传感器,结合FPGA并行处理、灵活性高等特点,设计一种基于千兆以太网的电子警察取证系统。系统采用200万像素高清CCD采集图像数据,并使用FPGA对图像数据进行格式转换、校正以及千兆以太网数据打包以实现高清真彩图像的快速处理与高速传输。有效地解决了传统取证系统由于画面质量差而造成违章证据不充分所带来的执法纠纷。 展开更多

关键词 千兆以太网 电子警察 高清 电荷耦合器件 现场可编程逻辑阵列

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电子背散射衍射分析系统数据库的扩充

20

作者 黄海波 李凡 《电子显微学报》 CAS CSCD 2005年第4期382-382,共1页

关键词 电子背散射衍射 衍射分析 系统数据库 数字图像技术 扩充 电荷耦合器件 计算机应用 电子衍射 云母晶体

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