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电子散射对微光像增强器分辨力的影响研究

作　者: 顾燕
导　师: 常本康
学　校: 南京理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 像增强器分辨力电子散射电子光学计算电位分布电子轨迹扩口工艺
分类号: TN223
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 64次
引　用: 3次
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内容摘要

高性能微光像增强器是各类先进微光夜视设备的核心器件,其灵敏度、分辨力、信噪比等关键问题,直接制约着微光夜视设备的有效作用距离和图像质量,是长期以来人们不懈努力使之更新换代的主要技术标志。研究本课题的目的正是完善GaAs光阴极微光像增强技术分辨力的理论模型,分析相关影响因素,探讨达到高分辨力特性的技术途径,工艺原理和试验验证方法,为四代微光器件的研制提供理论指导和技术支撑。首先,本文对分辨力、电子散射、电子光学计算等的理论知识进行了总结与分析。采用单孔扩展计算模式使像增强器计算系统为旋转对称结构,采用有限差分法计算像增强器中的静电场电位分布,采用追迹法计算等位线分布,采用龙格库塔法计算电子轨迹。并将电子散射的情况和MCP扩口模型融入到像管的计算系统中。在理论指导下,采用Matlab软件进行程序编制和计算仿真。通过计算的数据结果和图形来分析如何提高像增强器的分辨力。通过以上的研究工作,本文提出了散射电子扩大弥散圆斑的见解,提出了电子散射降低了像增强器光电阴极灵敏度这个结论。通过Matlab仿真计算的数据和图形的对比和分析,给出达到较高分辨力的技术参数和工艺。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-15
  1.1 微光像增强器  7-12
    1.1.1 微光像增强器成像原理  7-8
    1.1.2 微光像增强器及其分辨力发展现状  8-12
  1.2 国内外研究情况简介  12-13
  1.3 本论文的背景及意义  13-14
  1.4 本论文的主要工作  14-15
2 像增强器的分辨力分析  15-27
  2.1 像管的分辨力  15-19
    2.1.1 分辨力简介  15-18
    2.1.2 理论计算分辨力  18-19
  2.2 影响分辨力的主要技术参数  19-25
    2.2.1 光阴极电子输出能量分布及角度分布  19-22
    2.2.2 双近贴距离及双静电聚焦电压  22-24
    2.2.3 MCP电子散射  24-25
  2.3 简介分辨力测试平台  25-27
3 MCP的电子散射分析  27-40
  3.1 次级电子发射理论  27-33
    3.1.1 二次电子发射  27-29
    3.1.2 次级电子的能量分布与角度分布  29-31
    3.1.3 次级发射系数δ的讨论  31-33
  3.2 电子散射造成的MCP弥散圆斑  33-36
    3.2.1 MCP结构及工作原理简介  33-34
    3.2.2 MCP弥散圆斑的形成  34-36
  3.3 电子散射对噪声的影响  36-40
    3.3.1 电子散射产生的噪声  36-37
    3.3.2 MCP扩口工艺对散射噪声的改善  37-40
4 像管中电子光学系统的计算机辅助设计  40-53
  4.1 简介像管中的双近贴电子光学系统  40-42
  4.2 电子光学中的场与轨迹  42-44
    4.2.1 电子光学中的场  42-44
    4.2.2 电子光学中的轨迹  44
  4.3 场与电子轨迹的数值计算研究  44-53
    4.3.1 电场的数值求解  45-47
    4.3.2 电子轨迹的数值求解  47-50
    4.3.3 数值计算的细节问题  50-53
5 像增强器分辨力的计算结果与分析  53-71
  5.1 像管电场的计算  53-57
    5.1.1 电场边界的处理和网格点分类  53-54
    5.1.2 计算像管的电位分布及结果分析  54-57
  5.2 像管等位线的计算  57-60
    5.2.1 等位线的追迹方法  57
    5.2.2 计算像管的等位线及结果分析  57-60
  5.3 像管电子轨迹的追迹计算  60-65
    5.3.1 轨迹起点的计算以及追迹方法  60-62
    5.3.2 计算像管中有电子散射的电子轨迹及结果分析  62-65
  5.4 对分辨力的影响分析  65-71
6 结束语  71-73
  6.1 本文的工作总结  71
  6.2 本文的创新点  71-72
  6.3 有待进一步开展的工作  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-76

电子散射对微光像增强器分辨力的影响研究

内容摘要

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