位敏阳极论文-邓国宝

位敏阳极论文-邓国宝

导读:本文包含了位敏阳极论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光子计数,微通道板,交叉条形位敏阳极,高斯质心位置解码算法

位敏阳极论文文献综述

邓国宝[1](2014)在《交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器性能研究》一文中研究指出随着深空探测和空间技术的快速发展,光子计数成像探测器在深空探测尤其是紫外天文探测领域的应用越来越广泛,也对其探测性能提出了更高的要求,研制高空间分辨率、高时间分辨率的光子计数成像探测器成为了一项迫切的任务。鉴于我国在光子计数成像探测器领域研究起步较晚,在性能上与国外同类探测器存在很大的差距。而交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器在计数率、空间分辨率、大面阵等方面具有潜在优势的,是目前空间紫外探测器研究领域热点之一。本文研制的交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器,主要组成有紫外光学窗口、紫外光电阴极、V型级联微通道板、交叉条形位敏阳极以及电子学读出电路等硬件模块和高斯质心位置解码算法、图像重构算法等软件模块。本文对交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器进行了系统的研究,所取得的主要研究成果有:1.对交叉条形位敏阳极进行了详细的理论研究,建立完善了理论模型,并对探测器结构提出了优化方法。设计了4种交叉条形位敏阳极的加工方法和制造工艺,并加工制备出了样品,对该样品进行了性能检测,其极间电容达到了pF水平,克服了位敏阳极的极间串扰难题。2.在微通道板工作机理基础上,深入研究了交叉条形位敏阳极的结构组成、制造工艺等参数对成像性能影响,并获得了探测器最优工作参数。3.设计了交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器的电子学读出系统电荷灵敏前置放大电路模块,实现了多路fC级电荷信号的实时高效处理,并且取得了良好的同步性和一致性,采用FPGA设计出了电子学读出系统的控制电路模块,利用VME8010数据传输系统完成了电子学读出系统输出数据的高速实时传输和信号处理。4.研究了高斯质心位置解码算法,通过完善理论和优化参数,获得较高的解码定位精度,并基于高斯质心位置解码算法和图像重构算法,编写了图像生成软件,开展了图像后续处理和分析工作。5.采用蒙特卡罗方法和Geant4软件模拟了交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器系统,主要有模型建立,图像重构,成像分析,图像检测等工作,且获得了高质量的模拟图像,其空间分辨率达到了7um。6.搭建实验平台,对交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器整体进行了成像,获取了清晰可辨的紫外成像图片,分析了图像分辨率、成像线性畸变。交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器具有高空间分辨率、高时间分辨率、图像线性畸变小、探测范围广等优点,本探测器不仅可以在深空高能粒子探测、核电子学研究等领域拓展应用前景,还可以在生物医学、微光夜视、安全检测等应用中发挥较大的作用。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-12-01)

韩素立,陈波,尼启良,张宏吉[2](2014)在《光子计数探测器感应位敏阳极的电子云扩散》一文中研究指出针对基于感应位敏阳极的光子计数成像探测器中非晶态Ge(α-Ge)膜的方块电阻对探测器成像性能的影响,研究了方块电阻的选配范围和方法。由于方块电阻的大小会影响Ge膜上的电子云的扩散特性从而影响探测器的计数率和分辨率,故本文根据菲克(Fick)扩散定律分析了吸收边界条件下非晶态薄膜上电子云的扩散特性。确定了电子云扩散时间与Ge膜方块电阻之间的数学关系,推导获得了探测器高质量成像时非晶态Ge膜方块电阻的阻值为30~2 700MΩ/□。采用具有不同方块电阻的感应位敏阳极进行了实际成像实验,结果表明:当Ge膜方块电阻在上述范围时,光子计数探测器在计数率为53kc/s时分辨率可以达到0.5mm。实验结果证明了推导得出的方块电阻选配范围的正确性。(本文来源于《光学精密工程》期刊2014年07期)

王晓东,朱小明,吕宝林,鲍海明,刘文光[3](2013)在《微通道板式WSZ位敏阳极探测器的图像拖尾处理》一文中研究指出分析了极紫外成像仪图像拖尾的原因,提出了消除该现象的方法。分析了坐标计算公式中各个分量变化对图像的影响,结果显示:信号迭加和微通道板(MCP)反馈是系统对坐标分量影响最大的两种因素。通过对图像数据的分析,排除了信号迭加的两种情况即峰堆积和尾堆积产生拖尾的可能性。对拖尾最严重处电荷变化量的计算表明,MCP反馈是产生拖尾的主要原因,而MCP所加高压的幅度是产生反馈的重要因素之一。最后,用在2 950 V和2 800 V高压下采集的图像验证了拖尾是由MCP反馈引发的,并通过实验给出了解决方案:通过烘烤减少MCP通道内的气体残留并定期对MCP进行电子束清刷来降低反馈发生的几率,减小拖尾的影响。(本文来源于《光学精密工程》期刊2013年09期)

鄢秋荣[4](2012)在《基于MCP位敏阳极探测器的时间相关单光子计数技术研究》一文中研究指出近年来,时间相关单光子计数(TCSPC)技术取得了很大的进步,发展成一种快速、多维的光学记录技术,在荧光寿命成像、扩散光学层析、时间分辨荧光显微、激光雷达和超灵敏时间分辨光谱测量中获得了应用。本文主要针对当前时间相关单光子计数技术用于成像探测或光谱测量时,必须利用高精密的光机扫描元件,由于扫描时间长,成像的实时性、时间分辨、空间分辨率不高等问题,提出自主研制具有面阵结构的微通道板(MCP)位敏阳极探测器,光子到达时间和位置同步测量电子学系统和数据处理软件,实现光子到达时间和位置的连续、同步测量,探索在时间分辨光子计数成像,随机数提取等方面的应用。主要研究内容及成果如下:(1)调研了时间相关单光子计数技术的原理、国内外研究进展及在相关领域的应用。对单光子探测器、前置放大技术、电荷测量技术、定时技术及时间数字转换技术等TCSPC系统的关键技术进行了详细的分析。提出了基于MCP位敏阳极探测器的光子到达时间和位置同步测量方案;(2)设计并研制了MCP位敏阳极探测器。探测器采用电荷直接收集型结构;MCP采用“V”型或“Z”型级联;阳极采用基于电荷分配技术的游标阳极或楔条形阳极;探测器前端电子学采用电荷灵敏前放和整形主放;(3)设计并研制了光子到达时间和位置同步测量电子学系统。提出并实现一种光子序列到达时间的连续、高精度测量方法。采用粗时间测量和细时间测量相结合的方法测量光子序列相对于同一起始时刻的时间。粗时间的测量采用对高稳定度时钟进行计数的方式,细时间的测量采用基于FPGA进位链的高精度时间数字转换。提出并实现利用光子到达定时信号来实现光子到达时间和位置同步测量的方法,光子到达定时信号一方面用于确定光子的到达时刻,另一方面经过延时后作为触发信号,触发多路峰值保持采集进行采集。多路脉冲幅度采集采用峰值保持后触发采集的方式,每路单光子脉冲只采集一个点;光子到达定时方法为先对多路脉冲进行求和,然后采用恒比定时(CFD)方法产生光子到达定时信号,并增加了阈值甄别的功能。采用USB2.0接口和内存切换的方式实现将光子到达时间和位置数据连续传输到计算机。经电子学性能测试结果表明,所设计电子学系统的脉冲峰值采集的精度为20mV,定时精度为0.95ns,时间间隔测量的精度为500ps,死时间为100ns,最大平均计数率为2.67Mcps,最长记录时间为6.11小时;(4)利用基于MCP位敏阳极探测器的光子到达时间和位置同步测量系统,搭建了时间分辨光子计数成像探测系统。推导了基于MCP位敏阳极探测器的时间分辨光子计数成像理论模型。利用VC6.0开发计算机软件,实现数据采集、数据缓存、数据预处理、数据分析、阳极解码和图像合成等功能。为了提高成像分辨率,对游标阳极解码算法进行了改进。实验中获得极微弱光的时间分辨光子计数图像。经测试,位敏阳极采用游标阳极时空间分辨率优于100μm,位敏阳极采用楔条形阳极时空间分辨率优于80μm,光子到达时间分辨优于1.53ns;(5)利用基于MCP楔条形阳极探测器的光子到达时间和位置同步测量系统,搭建了基于光子时空间随机性的光量子随机源。在光子到达空间随机性方面,提出光子到达空间编码的随机位提取方法。在光子到达时间随机性方面,提出叁种随机位的提取方法,一是利用等时间间隔内光子的奇偶性来提取随机位;二是利用相邻到达光子时间间隔大小来提取随机位;叁是光子到达时间编码随机位提取法。运用国际通用随机性测试软件ENT对上述四种随机数提取方法所获得随机系列进行随机性测试,测试结果表明上述几种方法所提取的二进制随机序列的随机性非常好且不需要后续处理,完全符合真随机数的标准。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2012-07-01)

尼启良,何玲平,刘世界,董宁宁,陈波[5](2010)在《使用感应电荷位敏阳极的极紫外单光子计数成像系统》一文中研究指出研制了用于月基极紫外成像相机的二维极紫外位敏阳极光子计数成像探测器原型样机,该探测器系统主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形感应位敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1.5mm,有效直径为47 mm的叁电极楔条形位敏阳极,研制了最高计数率为200 kHz的前端模拟和数字电路。测量了探测器的暗计数率、脉冲高度分布、增益、线性及空间分辨率等工作特性。测量结果表明,探测器的空间分辨率为7.13 lp/mm(即0.14 mm),满足月基极紫外相机对空间分辨率的要求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2010年12期)

鄢秋荣,赵宝升,杨颢,刘永安,朱香平[6](2010)在《一维游标位敏阳极光子计数探测器》一文中研究指出报道了一维游标位敏阳极光子计数探测器,详细介绍了一维游标位敏阳极的解码原理和设计结果.搭建了基于一维游标位敏阳极探测器的紫外光子计数探测系统.该系统工作于光子计数模式,可同时测量单光子事件的一维坐标.获得了对应入射光空间强度一维分布的脉冲计数分布图.通过测试,系统的分辨率优于100μm.该探测器可以实现极微弱的高能光子、电子和离子等粒子流强度分布的一维探测,因此可以用于深空探测、光谱测量、高能物理以及生物发光探测.(本文来源于《物理学报》期刊2010年09期)

位敏阳极论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对基于感应位敏阳极的光子计数成像探测器中非晶态Ge(α-Ge)膜的方块电阻对探测器成像性能的影响,研究了方块电阻的选配范围和方法。由于方块电阻的大小会影响Ge膜上的电子云的扩散特性从而影响探测器的计数率和分辨率,故本文根据菲克(Fick)扩散定律分析了吸收边界条件下非晶态薄膜上电子云的扩散特性。确定了电子云扩散时间与Ge膜方块电阻之间的数学关系,推导获得了探测器高质量成像时非晶态Ge膜方块电阻的阻值为30~2 700MΩ/□。采用具有不同方块电阻的感应位敏阳极进行了实际成像实验,结果表明:当Ge膜方块电阻在上述范围时,光子计数探测器在计数率为53kc/s时分辨率可以达到0.5mm。实验结果证明了推导得出的方块电阻选配范围的正确性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

位敏阳极论文参考文献

[1].邓国宝.交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器性能研究[D].西安电子科技大学.2014

[2].韩素立,陈波,尼启良,张宏吉.光子计数探测器感应位敏阳极的电子云扩散[J].光学精密工程.2014

[3].王晓东,朱小明,吕宝林,鲍海明,刘文光.微通道板式WSZ位敏阳极探测器的图像拖尾处理[J].光学精密工程.2013

[4].鄢秋荣.基于MCP位敏阳极探测器的时间相关单光子计数技术研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2012

[5].尼启良,何玲平,刘世界,董宁宁,陈波.使用感应电荷位敏阳极的极紫外单光子计数成像系统[J].光学精密工程.2010

[6].鄢秋荣,赵宝升,杨颢,刘永安,朱香平.一维游标位敏阳极光子计数探测器[J].物理学报.2010

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