Чутливість матриць ПЗЗ із електронним множенням
Анотація
Досліджено чутливість і основні електричні характеристики розроблених матриць приладів із зарядовим зв'язком і електронним множенням з прямим засвіченням при кімнатній температурі й низькій освітленості. Фотоматриці формату 576×288 і 640×512 були спроєктовані з використанням архітектури покадрового перенесення (frame transfer) по 1,5-мкм проєктним нормам з розмірами фоточутливих елементів 20×30 і 16×16 мкм відповідно і виготовлені по n-канальній технології з «прихованим» каналом, чотирма рівнями полікремнієвих електродів і двома рівнями металізації. Для аналізу можливостей застосування розроблених матриць ПЗЗ-ЕМ в системах спостереження в умовах малої освітленості проводилася експериментальна оцінка чутливості матриць. Вона ґрунтувалась на порівнянні показань люксметрів та критерії Джонсона з використанням стандартної тестової таблиці 1951 USAF resolution target test chart для мінімального розміру пар ліній, що розрізняються спостерігачем (одна пара складається з темної та світлої лінії). Характеристики, отримані при освітленості 5·10–4 люкс (світіння зоряного неба при легкій хмарності) і 10–2 люкс (світіння зоряного неба і чверті Місяця), відповідають параметрам електронно-оптичних перетворювачів покоління 2+, що передбачає можливість використання таких матриць в приладах нічного бачення. При Еv ≈ 5·10–4 люкс камера, реалізована з застосуванням розроблених матриць ПЗЗ-ЕМ, дозволить виявити людську фігуру на відстані близько 200 м. При освітленості 10–2 люкс на цій відстані людська фігура може бути ідентифікована.
Посилання
Gruzevich Yu. K. Optiko-elektronnye pribory nochnogo
videniyа [Optoelectronic night vision devices]. Moscow,
Fizmatlit, 2014, 276 p. (Rus)
Borissova D. Night Vision Devices. Sofia, Marin Drinov
Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences, 2015.
Orlov V. A., Petrov V. I. Pribory nablyudeniyа noch’yu
pri ogranichennoi vidimosti [Observation devices at night with
reduced visibility]. Moscow, Voennoe izdatel’stvo, 1989. (Rus)
Salikov V. L. [Night Vision Devices: the History of Generations]. Spets. tekhnika, 2000, no. 2, pp. 40-48. (Rus)
https://www.hamamatsu.com/eu/en/technology/innovation/photocathode/index.html
Denvir D. J., Conroy E. Electron multiplying CCD technology: the new ICCD. Proc. SPIE, 2002, pp. 4796. http://dx.doi.org/10.1117/12.457779
Seitz P., Theuwissen A. J. P. Single-Photon Imaging, Springer, 2011, 354 p.
Daigle O. , Djazovski O. , Francoeur M., Laurin D. G. Doyon R. EMCCDs: 10 MHz and beyond. Proc. SPIE 9154, 91540B, 2014. http://dx.doi.org/10.1117/12.2054977
Wilkins A. N., McElwain M. W., Norton T. J. et al. Characterization of a photon counting EMCCD for spacebased high contrast imaging spectroscopy of extrasolar planets, Proc. SPIE 9154, 91540C, 2014. http://dx.doi.org/10.1117/12.2055346
Reva V. P., , Korinets S. V., Golenkov A. G., Sapon S. V., Torchinsky A. M., Zabudsky V. V., Sizov F. F. CCD photomatrixes with electron multiplication. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, no. 1-2, pp. 33-37. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2017.1-2.33 (Rus)
Borissova D. Night vision devices choice taking into account the external surveillance conditions. Advanced Modeling and Optimization, 2008, vol. 10, no. 2, pp. 213-220.
Derviere F. Quantum efficiency advances sensors for night vision. Euro Photonics, 2012.
Vatsia M. L. Atmospheric optical environment. United States, N. p., 1972. Web.
Tarasov V.V., Yаkushenkov Yu.G. Infrakrasnye sistemy smotryаshchego tipa [Infrared systems of the looking type]. Moscow, Logos, 2004, 452 p.
Авторське право (c) 2018 Сизов Ф. Ф., Голєнков О. Г., Рева В. П., Забудський В. В., Корінець С. В., Торчинський А. М.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
