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MCP端面电子反射对像增强器分辨力的影响

作　者: 武梅娟
导　师: 常本康
学　校: 南京理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 微光像增强器微通道板(MCP) 分辨力调制传递函数(MTF) 蒙特卡罗方法 MATLAB
分类号: TN144
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
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内容摘要

微光像增强器作为各种微光夜视装置中的关键部件,在军事、刑侦、安防、化工、医疗等领域都有着广阔的应用。从美国研发出的第1代微光夜视仪器到当今最先进的第Ⅳ代微光夜视器件,微光像增强器已经历了七个发展阶段,器件的性能有了很大的提高。我国的微光像增强器的性能由于外国的技术垄断和自身的技术局限,与外国相比仍有差距。目前,我国的Ⅲ代微光像增强器的性能参数仍然有待提高,还在实验室研究的阶段。分辨力是对微光像增强器进行评价的一个重要指标,它表征了像增强器成像的清晰度。研究本课题正是为了建立并完善Ⅲ代微光像增强器分辨力的理论模型,讨论对于像增强器系统分辨力有影响的各因素,从而可以为Ⅲ代微光像增强器的技术进步提供参考。本文采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法来建立Ⅲ代微光像增强器的分辨力模型。该方法利用MATLAB软件中的随机数,来模拟像增强器中光电阴极受激发射的电子。综合考虑第一近贴距离(光阴极—MCP)、防离子反馈膜、微通道板(MCP)、第二近贴距离(MCP—荧光屏)等影响,模拟追踪电子的运动轨迹。并通过像面上电子的落点分布来计算系统的调制传递函数(MTF),从而确定微光像增强器的系统分辨力。然后,在所建立的Ⅲ代微光像增强器系统的分辨力模型的基础上,探讨MCP端面电子反射对于系统分辨力的影响。通过对MATLAB模拟得出的图像与数据进行比较与分析,得出MCP前、后端面各参数的最佳取值。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-16
  1.1 微光像增强器  7-12
    1.1.1 微光像增强器的基本工作原理  7-9
    1.1.2 微光像增强器的应用与发展  9-12
  1.2 微光像增强器国内外研究情况简介  12-14
  1.3 本论文的研究背景与意义  14
  1.4 本论文的主要研究内容  14-16
2 微通道板的基本工作原理和特性  16-22
  2.1 微通道板的简介  16-17
  2.2 微通道板的基本工作原理  17-19
  2.3 微通道板的主要性能参数  19-22
    2.3.1 MCP的分辨力  19-20
    2.3.2 MCP的增益  20-21
    2.3.3 MCP的噪声  21-22
3 运用蒙特卡罗方法分析像增强器分辨力  22-38
  3.1 蒙特卡罗方法简介  22-24
  3.2 微光像增强器中电子运动轨迹的模拟  24-34
    3.2.1 阴极面光电子发射的随机模型  24-27
    3.2.2 近贴系统中轨迹的计算  27-29
    3.2.3 防离子反馈膜对电子运动的影响  29-32
    3.2.4 MCP中电子轨迹  32-34
  3.3 分辨力的计算  34-38
4 MCP端面电子反射对于像增强器分辨力的影响  38-58
  4.1 系统参数简介  38
  4.2 MCP前端面对像增强器系统分辨力的影响  38-50
    4.2.1 MCP前端面的电子反射与模拟  38-40
    4.2.2 MCP前近贴电压对前端面电子反射的影响  40-43
    4.2.3 MCP前近贴距离对前端面电子反射的影响  43-45
    4.2.4 MCP开口面积比对前端面电子反射的影响  45-49
    4.2.5 结果分析  49-50
  4.3 MCP后端面对像增强器系统分辨力的影响  50-58
    4.3.1 MCP后端面电极深度对后端面电子反射的影响  50-53
    4.3.2 MCP后近贴电压对后端面电子反射的影响  53-54
    4.3.3 MCP后近贴距离对后端面电子反射的影响  54-56
    4.3.4 结果分析  56-58
5 结束语  58-60
  5.1 本文的工作总结  58
  5.2 本文的创新点  58-59
  5.3 有待进一步开展的工作  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-63
附录  63

MCP端面电子反射对像增强器分辨力的影响

内容摘要

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