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

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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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一种电子倍增CCD电子倍增增益的确定方法 被引量：4

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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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基于单一类型载流子的电子倍增CCD倍增模型 被引量：3

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作者 张灿林 陈钱 尹丽菊 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期580-583,共4页

基于单一类型载流子,讨论了电子倍增CCD(EMCCD)的雪崩倍增原理,并在此基础上使用经典分段电离率模型,结合雪崩倍增积分关系式建立了EMCCD的倍增模型。根据实际器件倍增结构和栅压幅值确定使用Wolff多次碰撞电离理论。通过倍增模型的理... 基于单一类型载流子,讨论了电子倍增CCD(EMCCD)的雪崩倍增原理,并在此基础上使用经典分段电离率模型,结合雪崩倍增积分关系式建立了EMCCD的倍增模型。根据实际器件倍增结构和栅压幅值确定使用Wolff多次碰撞电离理论。通过倍增模型的理论计算与实际器件的倍增曲线比较发现边缘场强度足够大,倍增区足够宽才能引起适当的信号倍增。该模型可以方便地计算单一类型载流子信号通过全固态多级级联电子倍增寄存器后的总增益与倍增栅压的关系曲线。计算结果表明,倍增模型与现有EMCCD器件倍增数据吻合较好。 展开更多

关键词 光电子学与激光技术 电子倍增CCD 电子倍增 片上增益 边缘场 电荷倍增极

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低温下EMCCD电子倍增模型 被引量：8

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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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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

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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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EMCCD倍增增益老化分析与评价技术

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作者 李钦 吴琼瑶 +3 位作者 伍明娟 林珑君 段大川 林雪梅 《电子产品可靠性与环境试验》 2022年第2期36-39,共4页

微光成像技术在国防军事、科学研究等多方面有着不可替代的作用,已经成为各国竞相发展的战略高新技术。目前,空间用EMCCD芯片的设计与制造均由美国公司完全掌握,但美国政府对EMCCD技术进行严格的技术封锁和产品出口管制。而我国全天时... 微光成像技术在国防军事、科学研究等多方面有着不可替代的作用,已经成为各国竞相发展的战略高新技术。目前,空间用EMCCD芯片的设计与制造均由美国公司完全掌握,但美国政府对EMCCD技术进行严格的技术封锁和产品出口管制。而我国全天时相机对地观察等系统需要采用EMCCD,因此,急需针对国产化EMCCD开展倍增增益老化分析与评价。主要针对EMCCD的衰减特性,制定了3种不同的老化测试方法。通过对器件衰减曲线数据进行记录和分析,得出了器件在同一工作温度、不同和起始倍增倍数下,以及调节和不调节倍增电压情况下的衰减情况。为EMCCD在生产完成后能够快速地进入增益稳定期提供了一定的数据支撑,同时为其老化测试的方法提供了一定的指导。 展开更多

关键词 电子倍增电荷耦合器件 微光成像 倍增增益老化 国产化

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像元级倍增CCD结构的设计与验证

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作者 王小东 刘昌举 +1 位作者 涂戈 李佳 《光电子技术》 CAS 2022年第3期202-206,共5页

在CCD像元内集成了由重掺杂PN结组成的APD结构,使CCD的像元具备了雪崩倍增功能。CCD实现像元级倍增,可使探测信号从探测器的探测端被增大,可提高探测器的探测灵敏度。进行了像元结构仿真、工艺仿真、像元倍增结构设计等工作,设计了512(V... 在CCD像元内集成了由重掺杂PN结组成的APD结构,使CCD的像元具备了雪崩倍增功能。CCD实现像元级倍增,可使探测信号从探测器的探测端被增大,可提高探测器的探测灵敏度。进行了像元结构仿真、工艺仿真、像元倍增结构设计等工作,设计了512(V)×512(H)阵列规模的像元级倍增CCD,开展了工艺流片、工艺优化、封装测试等工作,验证了CCD的像元倍增功能。 展开更多

关键词 电荷耦合器件 像元结构 雪崩倍增 光电探测器件

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基于小波变换的EMCCD微光图像融合算法 被引量：5

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作者 陈锋 张闻文 +2 位作者 虞文俊 陈钱 顾国华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期155-160,共6页

由于增益水平的不同,电子倍增电荷耦合器件图像所显现的图像内容不同,且图像动态范围极窄、对比度低、图像整体偏暗或模糊发白。为了提高微光图像动态范围及对比度,采用将不同增益水平的微光图像进行融合的算法,即先获取两组同场景但增... 由于增益水平的不同,电子倍增电荷耦合器件图像所显现的图像内容不同,且图像动态范围极窄、对比度低、图像整体偏暗或模糊发白。为了提高微光图像动态范围及对比度,采用将不同增益水平的微光图像进行融合的算法,即先获取两组同场景但增益不同的微光图像,再对小波分解后的微光图像选择不同的融合规则,最后通过小波变换实现图像融合,得到了高质量的融合图像,并取得了融合图像的信息熵、标准差、平均梯度等性能指标数据。结果表明,该融合算法能使得融合后的图像同时包含低亮度景物和高亮度景物,达到了增大微光图像的动态范围及对比度的目的,有效改善了微光图像的质量。 展开更多

关键词 图像处理 微光图像融合算法 小波变换 电子倍增电荷耦合器件倍增增益

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高动态EMCCD星敏感器总体参数设计方法 被引量：1

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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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微光探测器时序设计研究 被引量：1

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作者 王鹏 刘琦 徐磊 《航天返回与遥感》 CSCD 2018年第2期63-72,共10页

随着科学技术的不断发展,以EMCCD作为微光探测器的成像系统得到了广泛应用。微光相机成像系统中应用了某款EMCCD作为微光通道的探测器,文章结合这款探测器的结构特点,对EMCCD的时序设计进行研究。通过对微光相机成像系统的介绍,并比较不... 随着科学技术的不断发展,以EMCCD作为微光探测器的成像系统得到了广泛应用。微光相机成像系统中应用了某款EMCCD作为微光通道的探测器,文章结合这款探测器的结构特点,对EMCCD的时序设计进行研究。通过对微光相机成像系统的介绍,并比较不同EMCCD时序设计方案的基础上,提出了微光探测器的时序控制和高压信号控制等关键时序设计方案。通过设计、测试和验证,证明作为微光相机影响成像品质的重要因素,EMCCD时序设计逻辑正确,为成像系统的图像品质提供了基础保障。 展开更多

关键词 时序设计 高压信号 电子倍增电荷耦合器件 微光相机 航天遥感

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Dyson型流式细胞光谱分析系统设计

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作者 张晓亮 王弼陡 罗刚银 《中国医疗器械杂志》 2019年第4期270-274,共5页

为满足流式细胞分析仪对多荧光波长同时快速分析、小体积的需求,通过分析Dyson分光结构的特点,给出了流式细胞光谱分析系统的设计方法。并据此方法设计了一种Dyson型流式细胞光谱分析系统,工作光谱范围为400nm^800nm,在工作光谱范围内... 为满足流式细胞分析仪对多荧光波长同时快速分析、小体积的需求,通过分析Dyson分光结构的特点,给出了流式细胞光谱分析系统的设计方法。并据此方法设计了一种Dyson型流式细胞光谱分析系统,工作光谱范围为400nm^800nm,在工作光谱范围内的弥散斑基本都在24mm的像素尺寸之内,在空间截止频率21lp/mm处的传递函数值都在0.8以上,光谱分辨率小于3nm,且整体尺寸为83.54mm×85.60mm,具有良好的光学性能和较小的体积,满足流式细胞荧光光谱分析的需要。该系统的突出创新点是Dyson分光结构和高速高灵敏度EMCCD探测器在流式细胞光谱分析中的应用。 展开更多

关键词 流式细胞 光谱分析 Dyson分光结构 电子倍增电荷耦合器件

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