日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置及方法
2023-05-18 10:36:11 2
日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置及方法
【專利摘要】日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置及方法，涉及日盲紫外像增強器參數測試【技術領域】，解決了由於日盲紫外像增強器帶外響應極低導致其相對光譜響應度無法準確測試的問題，包括光源、暗箱，可伸縮屏蔽罩，位於所述入光口和所述光源之間，用來屏蔽所述光源附近的環境雜散光進入暗箱；會聚透鏡，位於所述可伸縮屏蔽罩內，用於將所述光源出射光全部收集以供測試；陷阱探測器，位於所述暗箱內部，用於探測所述光源的輸出光電流；屏蔽盒，位於所述暗箱內部，用於盛載待測像增強器，對待測像增強器進行有效電磁屏蔽；靜電計，連接像增強器輸出信號端，用於探測所述光源通過所述待測像增強器的輸出電信號，本發明結構簡單，可操作性強。
【專利說明】日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及日盲紫外像增強器參數測試【技術領域】，具體涉及日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度的測試裝置及方法。
【背景技術】
[0002]日盲紫外ICXD的研製是日盲紫外成像探測關鍵性的核心技術之一，其帶外相對光譜響應度指在近紫外、可見及近紅外譜段對入射輻照的響應能力，該參數主要用於體現日盲紫外ICCD對於帶外輻射的響應能力優劣，準確測試帶外相對光譜響應度對於實現其與濾光片的光譜優化匹配進而提升系統信噪比具有重要意義。目前對於可見光探測器及紅外探測器的光電參量測試研究較為成熟，但是由於紫外ICCD探測原理與可見光和紅外探測器有所不同，測試方法不能通用，而且系統複雜度高，參量測試難度較大，因此國內關於紫外ICCD性能參量測量方面的研究報導很少。趙玉環等於2009年採用直接比較法測定了紫外ICCD的相對光譜響應度，並基於具有優異紫外響應能力的科研級光譜儀建立了紫外ICCD光譜響應測量裝置。但是，該方法僅能測試220nm-300nm譜段紫外ICCD的帶內相對光譜響應，對於300nm以上的譜段，由於ICCD響應度較低且其建立的測試裝置靈敏度及精度不夠則無法測試。另外，該方法採用灰度值作為輸出信號計算探測器的相對光譜響應，由於灰度值隨著ICXD增益的增大而增大，因此存在很大的不確定性。紫外ICXD是由像增強器、光纖光錐、CCD及電子線路等封裝而成。一旦封裝完成，一些關鍵參量如相對光譜響應度等只能由如上文中所述的灰度值或者光子數等參量間接推知。相較於紫外ICCD整機，單純對其中的像增強器進行相關光電參量測試，不僅更能直觀且準確的表徵紫外ICCD的性能，也可進一步指導國內研製單位開展工藝改進，進而提高器件性能，滿足現階段對紫外ICCD的性能需求，促進我國紫外成像探測技術的發展。
【發明內容】
[0003]本發明為解決無法準確表徵日盲紫外ICCD相對光譜響應特性以及由於其帶外響應極低，導致帶外相對光譜響應度無法準確測試的問題，本發明提供一種日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置及方法。日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置，包括光源；
[0004]暗箱，位於所述光源前方，暗箱的側面設置有一個入光口 ；
[0005]可伸縮屏蔽罩，位於所述入光口和所述光源之間；
[0006]會聚透鏡，位於所述可伸縮屏蔽罩內，用於將光源出射光全部收集以供測試；
[0007]陷阱探測器，位於所述暗箱內部，用於探測所述光源的輸出光電流；
[0008]屏蔽盒，位於所述暗箱內部，用於盛載待測像增強器，對所述待測像增強器進行有效電磁屏蔽；
[0009]靜電計，連接所述待測像增強器的輸出信號端，用於探測光源通過待測像增強器後的輸出電信號。[0010]日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試方法，該方法由以下步驟實現:
[0011]步驟一、關閉暗箱的入光口，使陷阱探測器上無光照進入，測量所述陷阱探測器的輸出電信號作為暗電流噪聲，將陷阱探測器調零，並對暗電流噪聲進行零位補償；
[0012]步驟二、打開暗箱的入光口，由陷阱探測器探測光源的輸出光電流ItlU),然後關閉暗箱的入光口，使所述待測日盲紫外像增強器上無光照進入，由靜電計測量待測像增強器的輸出電信號作為暗電流噪聲，將所述暗電流噪聲設定為靜電計的參考值；
[0013]步驟三、由所述靜電計測量光源通過待測日盲紫外像增強器的輸出電信號ItU);
[0014]步驟四、根據步驟二和步驟三獲得的電信號，計算日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度:
【權利要求】
1.日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置，其特徵是，包括: 光源(I); 暗箱(2)，位於所述光源(I)的前方，所述暗箱(2)的側面設置有一個入光口 ； 可伸縮屏蔽罩(3)，位於所述入光口和所述光源(I)之間； 會聚透鏡(4)，位於所述可伸縮屏蔽罩(3)內，用於將光源(I)出射光全部收集以供測試； 陷阱探測器(5)，位於所述暗箱(2)內部，用於探測所述光源(I)的輸出光電流； 屏蔽盒(7)，位於所述暗箱(2)內部，用於盛載待測像增強器(6)，對所述待測像增強器(6)進行有效電磁屏蔽； 靜電計(11)，連接所述待測像增強器(6)的輸出信號端，用於探測光源(I)通過待測像增強器(6)後的輸出電信號。
2.根據權利要求1所述的日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置，其特徵在於，所述光源(I)為窄帶高穩定mW級並加有準直物鏡的LED，所述LED沿同一高度按波長順序水平放置。
3.根據權利要求1所述的日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置，其特徵在於，所述會聚透鏡(4 )位置距離陷阱探測器(5)與屏蔽盒(7)均為所述會聚透鏡(4)焦距長度。
4.根據權利要求1所述的日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置，其特徵在於，所述陷阱探測器(5)與探測裝置(10)配合使用，所述陷阱探測器(5)的相對光譜響應度已知；所述探測裝置(10)為弱電流放大器。
5.根據權利要求1所述的日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置，其特徵在於，所述屏蔽盒(7)材料為鐵，可有效屏蔽靜電，且表面噴有氧化鋁黑色噴漆，防止反射雜散光。
6.根據權利要求1所述的日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置，其特徵在於，所述靜電計(11)的靈敏度小於等於IO-12A量級。
7.根據權利要求1-6任意一項所述的日盲紫外像增強器帶外相對光譜響應度測試裝置，其特徵在於，還包括 精密位移平臺(8)，位於所述陷阱探測器(5)與所述屏蔽盒(7)的下方，用於控制所述陷阱探測器(5)與所述屏蔽盒(7)的位置，使所述陷阱探測器(5)與屏蔽盒(7)輪流對準所述暗箱(2)的入光口 ； 暗箱導軌(9)，位於所述暗箱(2)的下方，用於移動所述暗箱(2)的位置，使入光口依次對準所述光源(I)。
8.根據權利要求7所述的日盲紫外濾光片帶外截止深度測試裝置，其特徵在於，所述精密位移平臺(8)與所述暗箱導軌(9)均為電控位移臺。
9.根據權利要求7所述的日盲紫外濾光片帶外截止深度測試裝置的方法，其特徵在於，該方法由以下步驟實現: 步驟一、關閉暗箱(2)的入光口，使陷阱探測器(5)上無光照進入，測量所述陷阱探測器(5)的輸出電信號作為暗電流噪聲，將所述陷阱探測器(5)調零，對所述暗電流噪聲進行補償；打開暗箱(2)的入光口，調整陷阱探測器(5)對準暗箱(2)的入光口，所述陷阱探測器(5)探測所述光源(I)的輸出光電流ItlU)； 步驟二、關閉所述暗箱(2)的入光口，使待測日盲紫外像增強器(6)上無光照進入，由所述靜電計(11)測量待測像增強器(6)的輸出電信號，即為暗電流噪聲，將獲得的暗電流噪聲設定為靜電計(11)的參考值； 步驟三、打開暗箱(2)的入光口，調節精密位移平臺(8)使所述待測日盲紫外像增強器對準所述暗箱(2 )的入光口，由所述靜電計(11)測量光源(I)通過所述待測日盲紫外像增強器(6)的輸出電流信號It ( λ )； 步驟四、根據步驟一和步驟三獲得的電信號，計算日盲紫外像增強器(6)帶外相對光譜響應度:
10.根據權利要求9所述的日盲紫外濾光片帶外截止深度測試裝置的方法，其特徵在於，通過控制暗箱導軌(9)使暗箱(2)的入光口依次對準不同光譜的光源(1)，重複步驟一至步驟四，測量光源(I)不同光譜下的日盲紫外像增強器(6)帶外相對光譜響應度。
【文檔編號】G01M11/02GK103983430SQ201410172204
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】崔穆涵, 周躍, 陳雪, 章明朝, 閆豐 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所