四讲微光像增强器
光电成像器件-图像增强器
发展历史
第一代像增强器：三级级联式图像增强管 第二代像增强器：通过微通道板实现单极高增益 图像增强器 第三代像增强器：微通道板配以负电子亲和势光 电阴极
第一代像增强器：三级级联式图像增强管
第二代像增强器：微通道板（Micro channel plates-MCP）
第二代像增强器：微通道板（Micro channel plates-MCP）
静电聚焦型像管的基本结构示意图
像管的组成
电子光学系统（电聚焦、磁聚焦）-电子透镜 电子透镜：当电子经过电场界面时， 会发生折射。
该公式与光学的折射公式十分相 似，所以把聚焦电场成为电子透 镜
像管的组成
电子光学系统（电聚焦、磁聚焦）-磁聚焦
管外线圈用来使管内产生平行 于管轴的磁场，以形成磁透镜。
主要性能：
物镜孔径： 48毫米 放大倍率： 1.8倍 物方视场： 17° 调焦范围： 5米～无穷远 视度范围： ±5屈光度 出瞳直径： 7毫米 分辨力： ≤2.8毫弧度 工作电压： 3伏直流（采用标准5号电 池） 像增强器： 一代像增强器（XX1490） 尺寸： 192（L）×66（W）×88（H） 质量： 0.7公斤
应用案例（二）-医用X光透视摄像系统
新一代X光透视机 由X光透视摄像系统、高分辨 率CCD摄像机、显示器与计 算机组成。将传统的暗室透视 变为明室透视。 显示器和计算机设在室外，医 生免受常年工作的伤害，方便 观察。X光剂量大大降低，利 于保护透视人员。
谢谢
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二代象增强器的微通道板结构配以负电子亲和势光电阴极， 构成第三代像增强器。 第三代像管具有高增益、低噪声、较高的图像分辨力的优点， 成为目前性能最优越的直视型光电成像器件。
微光像增强器信噪比测试技术研究
由于 像增 强 器 信 噪 比 的测 试 涉及 光 学 、 电技 光 术 、 密机 械 、 精 电子 学 、 号 处 理 和计 算 机 及 其 接 口 信
技术 ， 因此 ， 目前 国内 的微光 器 材 的研 究 和生 产 部 门
光源 为 色温 （８ ６ ０ Ｋ 的钨 丝 灯 。 在 荧 光屏 上形 ２ ５ ±５ ） 成一 个 圆亮 斑 ， 圆斑 的直 径 为 输 入 光 斑 直径 与 像 该 增 强器 放 大率 的乘积 。 用低 暗 电流 的光 电倍增 管 探 测 该 圆斑 的亮 度 。光 电倍增 管 的输 出信号 通 过一 个
关键 词
微 光像 增 强器
信噪比
噪声
数 字 滤波 器
测 试
中图分 类号 ：Ｎ ２３ Ｔ ２
文献标识 码 ： Ａ
文章编号 ：２３９４ （０２ ｏ．３９ｏ ０５．ｒ ８２ ｏ ）５ｏ ８．３ ７
微 光像 增 强器 是 微 光 夜 视 技 术 的核 心 器 件 ， 它
１ 像 增强器信 噪 比测试 原理与 实现
测 试技 术 的研 究 具 有重 要 意义 。
像增 强 器 信噪 比的测 试 步 骤 如 下 ： 像 增 强器 加 以 给
正 常工 作 电 压 ， 光 电 阴 极 中 心 区 的 一 个 直 径 为 在 ０ ２／ｎ的 圆 面 内 ， 入 照 度 为 １２ ０ ｌ ． ／ ｌ ／ 输 ．９ｘ １ ｘ的光 ，
维普资讯
第２ ２卷
第 ５ 期
２０ ０ ２年 ９月
真 空 科 学 与 技 术 Ｖ Ｃ Ｕ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ（ ＨＮ ） Ａ Ｕ Ｍ Ｓ ＩＮ Ｅ Ａ ＤＴ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｃ ＩＡ
３９ ８
微 光 像 增 强 器 信 噪 比测 试 技 术 研 究
微光像增强器几个常见问题的研究与讨论
８ ４ ４ ６ ７ ５ １ ６
８ ９ ６． ０％ ９１ ３ ． ０％ ９ ６ ４． ７％ １ ００％
３—
７ １ １ ２
ｌ ３ １
Ｇ ９— ０ Ｗ８ ２ ０型 头盔观 察镜 （ 号 ＷＧ ５ ） 代 ５ ３
数 量 合格 率 管 子增 管子 管 子 管子
５
２
２ ０具 已修好 已修 好 ２节
４
不 难 发 现 ，存 在 的 主 要 问 题 为 ：１ 、 管子 增 益 降 ；２ 、管 子 放 电 ；３ 、管 子 进 气 ；４ 、管 子不 工 作 。因 此 ，为 了 提 高 产 品性 能 ，降低 产 品不 良率 ，故对存 在 的 四 个 问题做 一研 究 与探讨 。
一
装 备仓库 内 ９ ９ ３～ ８年入 库的两 种微光 产
产 品 。而完 成光 电转 变 的就 是微 光像 增 强 器。例如在 晚 上或 者较 黑 暗 的环 境下 ，他
品进 行复查 ，复查 情 况列 于下 面 ２个 表 格 内。微 光像增 强器习惯称为 管子或像管 。
Ｚ Ｄ一 ０ Ｙ ２ ０型炮 长微 光指挥 镜 （ 号 ＷＧ１７ 代 ２）
数 量 合格 率 管子 增 管 子
管 子
１ ２
管子 物镜 护 电池
年度 ＼
１９ ９３ １９ ９４
９ ６ ． ０％ ６７ １ ． ７ ｏ０ ０ ０． ％
益下降 放电
１ １ １
进气 不工作 照喷霜 糜烂
－
１９ ９５ １９ ９６ １９ ９７ １ ９８ ９
１ 、产 生 的原 因
（ ）管 子 内 部 电极 接 触 不 良。 管 子 １ 电极之 间 的导通 一般 是靠 弹性 元件 接 触连
微光像增强器自动门控电源技术研究
关键词：微光管； 自动门控技术；电源；脉冲；自动亮度控制
中图分类 号 ：Ｔ ２ ３ Ｎ ２
Ｓ ｕ ｙｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｔ － ａｉ ｇＰ ｗｅ ｏ ｒ ｅｉ ｍａ ｅ ｎ ｅ ｓ ｅ ｔ ｄ ｎＴ ｃ ｎ ｌｇ ｆ Ａｕ ｏ ｇ ｔ ｏ ｒＳ ｕ ｃ Ｉ ｇ ｔｎ ｉ ｒ ｎ ｎ Ｉ ｉ ｆ
０ 引言
微 光 像 增 强 器 是 外光 电效 应 真 空 光 电子 成 像 器 件 ， 由真空微 光 管和 适配 的专 用 电源组 成 。它 能将 ］ 微 弱 的可见光 图像 增强 为人 眼可 见 的亮 度 图像 。与微 光 管 适 配 的 电源 除 了提 供 微 光 管各 电极 所 需 的稳 定 的电压外 ，还必 须具 有 自动 亮度 控制 （ Ｃ）功 能和 ＡＢ 强光 保 护 （ Ｐ ＢＳ ）功 能 ，以确保 荧光 屏亮 度保 持稳 定 并 适 合 人 眼观 察 和 保 护 光 电阴 极在 高照 度 下 免 受 损
Ｄ ＮＧＧｕ ｎ —Ｕ Ａ Ｂ ，Ｚ Ｑ ａ ｇ Ａ Ｅ ａ ｇＸ ，Ｙ Ｎ ｏ ＨＩ ｉｎ ，Ｙ ＮＧＹ ， ｅ
ＬＩＪ ｎ— ｕ ｕ ｇ ｏ， Ｗ ＡＮＧ Ｙｕ， ＤＵ ｕ ｌ Ｍ ＇ｉ ＬＩ Ｓ ｕ—ｉ ｎ， Ｕ ｈ ｌｎ
（ ｅ ｔ ｌｗ ｌ ｈ— ｖｌ ｅｉｅＮ ｒ ｉｈ ｉｏ ｃｅｃ Ｃ ｎｅ ｏ ｏ —ｇ ｔｅｅ ｖｃ， ｏｔ Ｎｇ ｔ ｓ ｎＳｉｎｅ＆Ｔｃｎ ｌｇ ｒｕ ｏｐ ｒｔ ｎ ｒｆ ｉ ｌ ｄ ｈ Ｖｉ ｅｈ ｏｏｙＧ ｏｐ Ｃ ｒｏａｉ ． ｏ Ｎ ｔ ｎ ｌ ｅ ｂ ｒｔｒ ｃｅｃ ｎ ｃｎ ｌｇ ｎｌｗｌ ｈ ｖｌ ｉｈ ｖ ｉｎＸ ’ｎ７ ６ ， ｈｎ ） ａｉ ａ ｙｌ ｏａｏｙｏ ｉｎｅａｄｔ ｈ ｏｏ ｏ ｇ ｔｅｅ ｇ ｔ ｉｏ ， ｉａ ０ ５ Ｃ ｉａ ｏ ｋ ａ ｆｓ ｅ ｙ ｏ ｉ ｌ ｎ ｓ １ ０
影像增强器工作原理
影像增强器工作原理
影像增强器是一种用于对图像进行改善和优化的技术。
其工作原理基于对图像的局部调整和全局增强，通过改变图像的亮度、对比度、颜色等参数，以提高图像的视觉效果和可识别度。
影像增强器通常包含以下几个步骤：
1. 图像预处理：首先对原始图像进行预处理，包括去噪、锐化等操作。
这些操作可去除图像中的噪声，使得后续的增强操作更加准确。
2. 局部调整：接下来，对图像的不同局部区域进行不同程度的调整。
常见的局部调整技术包括直方图均衡化、局部对比度增强等。
这些技术可使得图像的局部细节更加清晰，从而提升图像的可分辨性。
3. 全局增强：除了局部调整，影像增强器还会对整个图像进行全局的增强操作。
这包括亮度增强、对比度增强等。
全局增强技术可调整图像的整体亮度和对比度，使得图像更加鲜明、清晰。
4. 色彩校正：最后，影像增强器会对图像的色彩进行校正。
这包括调整图像的色调、饱和度等参数，以使得图像的颜色更加自然和饱满。
通过以上步骤的组合调整，影像增强器能够改善图像的品质，
提升图像的观赏性和识别度。
它的应用领域广泛，包括医学影像、航空航天、安防监控等。
光电子器件_第四章微光像增强器
直视型电真空成像器件统称为像管，它是用于直视 成像系统的光电成像器件。
变像管 是指能够把不可见光图像变为可见光图像
像
的真空光电管。 image converter
管 图像增强管 是指能够把亮t度ub很e低的光学图象变为有 足够亮度图象的真空光电管。
image intensifier
tube
像管和摄象管的主要区别是，像管内部没有扫描
成像器件能够将两个相隔极近的目标的像，刚刚能 分辨清的能力称为分辨力。
由于像管中电子光学系统存在着各种象差，再加上 荧光屏对入射电子、输出电子的散射和荧光粉粒度的 限制，以及级间耦合元件对光的散射、串光等原 因．造成亮度分布失真，使输出图像的清晰度下降。 为评定像管的成像质量，最简单常用的方法是测定其
强器。
• 根据像管的工作方式可分为： • 连续工作像管； • 选通工作像管； • 变倍工作像管。 • 根据像管的结构可分为： • 近贴式像管； • 倒像式像管； • 静电聚焦式像管； • 电磁复合聚焦式像管。
• 根据像管的发展阶段可分为： • 级联式的第一代像管； • 带微通道板的第二代像管； • 采用负电子亲和势光阴极的第三代像管。
返回
上一页
下一页
•(2(2)光) 学纤维面板及性能
对于像管中的纤维要求如下: 数值孔径要大; 光透过率要高; 分辨率要高; 气密性、化学稳定性、机械加工性能及热稳定性要好
4.2 像管的主要特性与参数
• 直视式光电成像器件是为扩展人限视力范围而发展起 来的，它既能探测到微弱的或人眼不可见的目标辐射 信号，又能将目标满意地成像，使人眼能看到再现的 目标图像。因此像管既是一个辐射探测器，放大器， 又是成像器。
分辩力。
（４）.调制传递函数
四讲_微光像增强器
4.1.1 光电阴极
光电阴极光谱响应曲线
4.1.2 电子光学系统
像管中电子光学系统的任务有两个：加速光电子；使 光电子成像在像面上。 它具有与光学透镜相似的性质，能运用几何光学中类 似的方法进行物象处理。因此把能使电子流聚焦成像 的电子光学系统称为电子透镜。 电子透镜分为静电透镜和磁透镜两类。 静电透镜按是否聚焦可分为:聚焦型和非聚焦型。静 电电子光学系统，靠静电场来使光电子加速，聚焦成 像。 磁透镜即电磁复合系统，靠静电场的加速和磁场来完 成聚焦成像。
1．非聚焦型电子光学系统
C A
即近贴型
α
0
E
z
l
C—阴极 ,A—阳极；
C
A
电子落点高度的计算
α
俄罗斯
俄罗斯科工委 电子局 俄罗斯微光 产研联合体
俄科学院新西北利亚半导 体物理研究所（超三代、 四代基础研究 莫斯科电子器件研究所（ 超二代、三代微光器件工 程化研究）
新西北利亚艾 克兰公司一代 、二代生产
新西北利亚凯 道特公司 超二 代、三代生产
地球物理公司 三代微光器件 整机生产
彼得堡电子器 件公司倍增管 、微光管生产
（m)n
倍增次数 二次电子 倍增系数
工作时加三个电压，光电阴极~通道板输入端 通道板两端，通道板输出端~荧光屏
c. 第三代微光夜视 1979年美国ITT公司研制出第三代微光夜 视仪，是在二代薄片管的基础上，将多碱光 电阴极置换为GaAs负电子亲和势光电阴极。
微光像增强器系列
d. 超二代微光夜视 1989年，Jacques Dupuy等人研制成了超二 代像增强器]。超二代管是在二代管的基础上， 通过提高光阴极的灵敏度（灵敏度由300400μA/lm提高到600μA/lm以上），减小微通 道板噪声因数，提高输出信噪比（改进微通 道板的性能）和改善整管的MTF，使鉴别率 和输出信噪比提高到接近三代管的水平。
微光像增强器原理
微光像增强器原理
微光像增强器原理
微光像增强器可以把微弱的光信号增强，是一种用于照明的设备。
它的工作原理主要基于光学技术，其基本运作原理如下。
首先，微光像增强器中使用的反射镜来对微弱的光信号进行反射，把它们集中到一起，从而使微弱的光信号变得更强。
这样就可以产生足够的光来照亮环境中的任何物体。
其次，微光像增强器中使用了光学滤波器，它可以帮助减少进入设备中的噪声信号，从而让照明效果更加完美。
此外，微光像增强器还搭载了LED照明装置。
这使得它可以把精密的微弱的光信号增强，从而使图像或照片拥有更好的视觉效果。
最后，微光像增强器还具有自动稳定技术，这使它能够适应不同光环境，并调节照明参数，从而提供更高品质的图像。
总之，微光像增强器是一种利用光学原理，能够对微弱的光信号进行增强和减少噪声信号，从而产生更强的光照明效果、拥有更迷人的视觉效果的设备。
它是照明技术领域中非常先进、高效的方案。
图像增强器讲解
像管中常用的光电阴极有4种：银氧铯光电阴极、单碱和多 碱光电阴极、各种紫外光电阴极，以及灵敏度高、响应波长
范 围电宽子光的学负系电统子亲合势(NEA)光电阴极。
复合聚焦电子光学系统(即电磁聚焦系统)中 既有磁场也有电场。该系统的磁场是由像管 外面的长螺线管通过恒定电流产生的，电场 是由光电阴极和阳极间所加直流高压产生的。 因此，从光电阴极面上发出的电子在纵向电 场和磁场的复合作用下，都能以不同螺旋线 向阳极前进；由阴极面上同一点发出的电子， 只要在轴向有相同的初速度，如图6−6所示 就能保证在一个周期之后相聚于一点，起到 聚焦作用。 磁聚焦的优点是聚焦作用强，容 易调节，边缘像差小，分辨率高，缺点是体 积和重量较大，结构较复杂。
第一，图中每个单级变像管的输入和输出都用光纤面板 制成，便于级与级之间的耦合。
第二，必须注意荧光屏和后级光电阴极的光谱匹配，即荧 光屏发射的光谱峰值与光电阴极吸收的峰值波长相接近，而 最后一级荧光屏的发射光谱特性应与人眼的明视觉光谱光视 效率曲线相一致。
微通道板
微通道板像增强器有两种结构形式：双近贴式和倒像式。双 近贴式像增强器，用微通道板代替图6−2中的电子光学系统， 实现电子图像增强。而且其光电阴极、微通道板、荧光屏三 者相互靠得很近，故称双近贴。光电阴极发射的光电子在电 场作用下，进入微通道板输入端，经MCP电子倍增和加速后 打到荧光屏上，输出光学图像。这种管子体积小、重量轻、 使用方便，但像质和分辨率较差。
三是电光变换部分，即荧光屏，它可以使打到它上面的 电子图像变成可见光图像。
光电阴极
光电阴极使不可见的亮度很低的辐射图像转换成电子图像。 像管中常用的光电阴极有4种：银氧铯光电阴极、单碱和多 碱光电阴极、各种紫外光电阴极，以及灵敏度高、响应波长 范 围电宽子光的学负系电统子亲合势(NEA)光电阴极。
什么是微光像增强器？微光像增强器未来发展如何
什么是微光像增强器？微光像增强器未来发展如何一、什么是微光像增强器？微光像增强器是一种光电转换设备，又叫微光像管，主要用于增强微弱光线的亮度和清晰度，使可见光图像变成人眼可以观察到的图像。
微光像增强器是微光夜视仪的核心组成部分，对微光夜视仪的成像质量起着决定性的作用。
微光像增强器具有高速成像、微光环境成像等功能，它的工作原理是通过将微弱的光信号转化为可见的图像或视频，以便用户能够看到并分析。
二、微光像增强器的主要组成微光像增强器通常由几个主要部分组成：1.光学系统：光学系统主要包括目标镜头和物镜等组件，它们的主要作用是收集和聚焦来自目标物体的微弱光线，并将其传递给后续的电子器件。
2.光电转换器件：光电转换器件将收集到的光能转换为电信号。
最常用的光电转换器件是光电二极管或光电子倍增管，它们能够将微弱的光信号放大并转换为电流信号。
3.信号放大和处理模块：信号放大和处理模块负责对光电转换器件输出的电信号进行放大、过滤和处理，从而提高图像的亮度和清晰度。
4.显示装置：微光像增强器通常配备显示装置，主要作用是将处理后的电信号转化为可视的图像或视频，供人眼观察和分析。
这种显示装置可以是液晶显示屏、目镜或者连接到其他设备的输出接口。
三、微光像增强器的未来发展微光像增强器从20世纪50年代发展至今已经历经四代产品，我国行业起步较晚，在20世纪60年代才开始研究微光夜视技术。
近年来，在本土企业以及相关科研机构的技术创新推动下，我国微光像增强器行业得到了较为快速的发展。
目前，我国第三代微光像增强器的质量及性能已经达到海外先进水平。
但受技术、生产成本等因素的影响，目前我国市场的微光像增强器主流产品仍是第二代和第三代产品。
全球微光像增强器的龙头企业主要集中于俄罗斯、法国和美国，我国的行业发展相对缓慢，技术水平与发达国家相比还存在一定的差距。
作为微光夜视仪的核心组件，微光像增强器广泛应用于夜视观测、安防监控、军事侦察、野外探险等各个领域，在军事领域的应用广泛，如夜间光电对抗、炮瞄等。
CSLR4型7.62mm高精度狙击步舱微光国像增强仪
CSLR4型7.62mm高精度狙击步舱微光国像增强仪微光图像增强仪之妙微光夜视的核心技术是像增器。
从1960年代至今，微光夜视技术已经历了一代、二代、三代的发展，美国等先进国家现已批量装备三代微光夜视仪；我国微光技术的发展起步较晚，现以二代、超二代为主要应用产品。
我国枪用微光瞄准镜的使用至今有二十多年的历史，主要装备有88式5.8mm狙击步枪微光瞄准镜、95式5.8mm枪族微光瞄准镜、03式5.8mm步枪微光瞄准镜、05式5.8mm 冲锋枪微光瞄准镜等。
7.62mm高精度狙击步枪微光图像增强仪不是一种微光瞄准镜，其内部未设分划装置，而是串联在白光瞄准镜前依靠白光瞄准镜的分划进行瞄准，以完成作战使命，基本作用不同于上述已经装备的系列产品。
7.62mm高精度狙击步枪微光图像增强仪实际上是一种带有像增强器的观察镜。
其核心部件――像增强器的基本原理是将收集到的微弱光线，如星光、月光、城市辉光及其他景物反射光进行亮度增强，增益可达上万倍，使人眼在夜间可以清晰地识别目标，并利用白光瞄准镜完成精确瞄准。
而微光瞄准镜除了像增器外，还设有复杂的成像、分划系统。
微光瞄准镜可单独使用，但对于狙击步枪来说，使用微光瞄准镜时，需将白光瞄准镜卸下，重新归零校正，操作比较繁琐，战场上易贻误战机。
而微光图像增强仪是与白光瞄准镜串联使用，无需重新归零校正，实际操作使用简便，易赢得战场主动权。
7.62mm高精度狙击步枪微光图像增强仪的物镜组将低照度的目标成像于位于其焦平面的像增强器光电阴极面上，像增强器再对目标像通过光电光的转换，实现光电子倍增和亮度增强，最后成像于荧光屏上，转换成亮度增强数万倍的光学图像，该光学图像经过一定倍率的目镜组成像后供人眼通过白光瞄准镜观察和瞄准。
结构组成及特点微光图像增强仪主要由遮光罩、物镜组件、镜体组件、目镜组件、枪镜连接座、光轴调校机构及眼罩等组成，外形尺寸228mm×78mm×80mm，质量(含电池)约1kg。
上海微光像增强器原理
上海微光像增强器原理上海微光像增强器原理是指通过使用微光像增强器，将微弱光线增强成可以清晰识别的图像，从而实现低光下的有效观察。
这种技术在研究、勘探等领域具有重要应用价值。
本文将从基本原理、工作过程、优缺点等方面进行分析阐述。
基本原理微光像增强器的基本原理是通过红外拍摄技术，使含有微弱光线的物体变得更加明亮，以便人眼可以清晰地看到它们。
微光像增强器是一种红外显微镜，具有特殊的照相机和放大镜。
红外拍摄设备可以捕捉微弱的红外光线，并将其转换成可见光线。
放大镜由物镜、目镜和一系列透镜构成。
通过这个过程，微小的物体被放大，以便人们可以更清楚地看到它们。
工作过程微光像增强器的工作过程可以分为三个步骤：第一步：捕捉红外光线。
在低光条件下，物体发出的光线非常微弱。
微光像增强器可以通过使用红外摄像技术来捕捉这些微弱的光线。
第二步：放大红外光线。
微光像增强器包括一个放大镜，它可以将微弱的光线放大几倍，以便人们可以更清晰地看到它们。
通过一系列透镜的作用，可以把放大后的图像变得更加清晰。
第三步：转换为可见光图像。
通过红外拍摄技术，微光像增强器可以将红外光线转换成可见光线，使得人们可以看到物体的清晰图像。
优缺点微光像增强器的优缺点在使用中需要被考虑：优点：微光像增强器可以在低光环境下有效地观察物体，可以保留微弱的光线并将其转换成可见的图像。
在研究、勘探等领域具有重要的应用价值。
缺点：微光像增强器成本较高，一些设备只能在特定环境下使用，比如高温条件下使用较为困难。
同时，对设备的要求也比较高，不同的设备需要专门的操作技能和维护知识。
总结总的来说，微光像增强器能够在低光下实现高清晰度观测，具有广泛的应用价值。
随着技术的进步，未来微光像增强器的性能和操作难度都将持续提高，进一步增加了其发展前景和应用场景。
微光像增强器原理
微光像增强器原理
微光像增强器（MCP）是一种特殊的光学器件，用于将微弱的光信号加强，使其足以被检测器检测。
它由一个光学非线性器件和一个放大器组成，可以有效地放大微弱的光信号，从而使光学系统的性能得到提高。
微光像增强器的主要原理是利用非线性器件（如偏振交叉管）转换微弱的光信号，使其能够被放大器放大。
当光信号通过非线性器件时，它的光强度会发生变化，这使得放大器可以放大微光信号，从而提高光学系统的性能。
微光像增强器也可以用来抑制噪声，从而提高图像质量。
微光像增强器已经在微光检测、视觉系统和时间分辨系统中得到广泛应用。
它也可以用于视频图像增强，从而改善图像质量。
微光像增强器也可以用于激光锁定系统，从而提高系统的精度和稳定性。
微光像增强器的最大优势在于它可以有效地将微弱的光信号转换为可检测的信号，从而提高光学系统的性能。
另外，它还可以用于抑制噪声，提高图像质量，改善视频图像和激光锁定系统的性能。
因此，微光像增强器是一种重要的光学器件，可以有效地将微弱的光信号转换为可检测的信号，从而提高光学系统的性能。
它也可以用于抑制噪声，提高图像质量，改善视频图像和激光锁定系统的性
能。
光电成像器件-图像增强器
像管的组成
荧光屏
▪ 荧光层
经聚焦、加速后的电子撞击到荧光屏 上时，电子的动能激发荧光物质（硫 化锌镉）产生可见光，得到出屏的荧光反射到输入屏的光 电阴极和防止二次电子反跳。
发展历史
▪ 第一代像增强器：三级级联式图像增强管 ▪ 第二代像增强器：通过微通道板实现单极高增益
像管的组成
▪ 光电阴极 ▪ 电子光学系统（电聚焦、磁聚焦） ▪ 荧光屏
像管的组成
▪ 光电阴极
涂覆于光窗内壁的光电发射材料 薄膜。
工作原理：外光电效应（将光信 号转为电信号）
像管的组成
▪ 电子光学系统（电聚焦、磁聚焦）-电聚焦
电子透镜里的圆筒形电极形成 对光电子聚焦和加速的电场。
静电聚焦型像管的基本结构示意图
静电聚焦型像管的基本结构示意图
1、各电极采用多个电阻串联分压的 方式连接，从而使各电极电压之比保 持不变，即使总电压稍有改变，其电 子轨迹也基本不变。 2、荧光屏多采用外侧为平面，内侧 为球面的光纤面板且光电阴极多作成 曲面状,以补偿电聚焦引起的像差
像管的组成
▪ 电子光学系统（电聚焦、磁聚焦）-电子透镜 电子透镜：当电子经过电场界面时， 会发生折射。
图像增强器 ▪ 第三代像增强器：微通道板配以负电子亲和势光
电阴极
第一代像增强器：三级级联式图像增强管
第二代像增强器：微通道板（Micro channel plates-MCP）
第二代像增强器：微通道板（Micro channel plates-MCP）
▪ 优点：
▪ 体积小，重量轻，整管长度和重量 约为一代级联管的二分之一
该公式与光学的折射公式十分相 似，所以把聚焦电场成为电子透 镜
像管的组成
▪ 电子光学系统（电聚焦、磁聚焦）-磁聚焦
16光电子技术课件十八：微变像管和光像增强器
2
3
二、微光像增强器
明朗夏天采光良好的室内照度大致在100至 至 明朗夏天采光良好的室内照度大致在 500lx之间 之间 太阳直射时的地面照度可以达到10万 太阳直射时的地面照度可以达到 万lx 满月在天顶时的地面照度大约是0.2lx 满月在天顶时的地面照度大约是 夜间无月时的地面照度只有10-4lx数量级 夜间无月时的地面照度只有 数量级 微光光电成像系统的工作条件就是环境照度 低于10 低于 -1lx 微光光电成像系统的核心部分是微光像增强 器件
（2）有效直径 ）
有效光电阴极直径是在像管输入端上与光 电轴同心、 电轴同心、能完全成像于荧光屏上的最大圆直 径。有效荧光屏直径是在像管输出端上与光电 轴同心， 轴同心，并与有效光电阴极直径成物像关系的 圆直径。一般将其表示为有效阴极直径／ 圆直径。一般将其表示为有效阴极直径／有效 屏直径， 屏直径，如18／18（单位 ／ （单位mm） ）
光纤面板
荧光屏 光纤面板
16
17
（2）第二像增强器
利用MCP（微通道板： 利用MCP（微通道板：在电阻管的内壁涂上 MCP 具有二次电子发射内力的物质， 具有二次电子发射内力的物质 ， 以实现电荷的 倍增）的像管称为第二代像增强器（二代管）。 倍增） 的像管称为第二代像增强器（ 二代管） 锐聚焦——类似单级一代管 ， 锐聚焦 —— 类似单级一代管， 但在管子的 类似单级一代管 荧光屏前放置一MCP 称为二代倒像管； MCP， 荧光屏前放置一MCP，称为二代倒像管； 近贴聚焦——在光阴极和荧光屏之间双近 在光阴极和荧光屏之间双近 近贴聚焦 贴放置MCP MCP， 贴放置MCP，荧光屏配制在纤维光学面板或光纤 扭像器上，称为二代近贴管。 扭像器上，称为二代近贴管。 18
国产微光像增强器原理
国产微光像增强器原理
微光像增强器（Low Light Level Image Intensifier，简称LLI 或L3I）是一种光电器件，用于增强低光条件下的图像，使其变得更亮，以方便观察或记录。
国产的微光像增强器通常采用光电子倍增管（Photomultiplier Tube，简称PMT）或光电倍增器（Photomultiplier）等技术，其原理主要涉及光电转换和光电子倍增过程。
以下是微光像增强器的基本原理：
1. 光电转换：微光像增强器首先需要将入射的光子转换成电子。
这通常通过使用光敏材料，如碱金属化合物，来实现。
当光子撞击光敏表面时，它可能导致电子从材料中被释放出来，形成光电子。
2. 电子倍增：光电子被引导到一个电子倍增管或光电倍增器中。
在这个过程中，光电子经过一系列电子倍增阶段，其中每个阶段都将入射电子数目增加，从而产生数量庞大的电子。
这通常通过使用光电倍增管中的二次发射表面和倍增极进行实现。
每个电子倍增阶段都会引起指数级别的电子增加，从而形成光电子雨。
3. 成像：倍增后的电子流被投射到成像屏上，成像屏可能是荧光屏或其他敏感的光探测器。
电子击中屏幕时，会引发可见光或其他可检测的光信号，形成增强后的图像。
这种方式的微光增强器允许在非常低的光水平下产生可见的图像，因此在夜间、光污染较低的环境中，或者需要在光线较弱条件下进行观察的应用中有广泛的用途，如军事、安防、夜视摄像等领域。
不同制造商和型号的微光像增强器可能会使用不同的技术和材料，但基本原理通常是相似的。
2024年微光像增强器市场调查报告
2024年微光像增强器市场调查报告简介微光像增强器是一种用于增强低光照条件下的图像质量的技术设备。
它具有广泛的应用领域，包括夜视仪、监控设备、航空航天、军事领域等。
本文将对微光像增强器市场进行调查，分析市场规模、主要厂商和竞争格局等。
市场规模根据调查数据显示，微光像增强器市场在近几年保持了稳定的增长态势。
据统计，2019年微光像增强器市场规模达到了XX亿美元，预计年均增长率将达到XX%。
预计到2025年，市场规模将达到XX亿美元。
市场驱动因素1.军事需求的增加：随着军事技术的不断发展，用于夜间作战和侦查的需求在不断增加，这推动了微光像增强器市场的发展。
2.安防行业的推动：随着城市安防意识的增强，监控设备的需求也在不断增加，微光像增强器作为监控设备的核心部件，市场需求较大。
3.学术研究的推动：微光像增强技术在学术研究领域也有广泛的应用，随着研究工作的不断深入，其市场需求也有所增加。
市场竞争格局微光像增强器市场竞争激烈，目前市场上有多家主要厂商。
以下是其中几家主要厂商的简要介绍：1.企业A：企业A是一家知名的微光像增强器厂商，具有雄厚的技术实力和丰富的市场经验，产品质量过硬，曾多次获得市场认可。
2.企业B：企业B专注于军事领域的微光像增强器研发和生产，产品性能优越，在军事市场有一定的市场份额。
3.企业C：企业C是一家新兴的微光像增强器厂商，具有创新的产品和灵活的市场策略，在市场上有一定的竞争优势。
市场前景分析微光像增强器市场具有良好的发展前景。
未来几年，预计市场需求将持续增加。
以下是市场前景分析的几点观点：1.技术进步：随着技术的进步和创新，微光像增强器的性能将进一步提升，满足不同行业的需求。
2.市场扩展：微光像增强器的应用领域将会扩展到更多行业，如医疗、消防等，这将进一步推动市场的增长。
3.国家政策支持：为了提高国家的安全和防务能力，政府将加大对微光像增强器技术的支持，这将为市场发展提供良好的环境。
影像增强器的结构及原理精选课件
2、 亮度增益：影像增强管的主要用 途是提高影像亮度，便于摄像机摄像。输 出屏影像亮度与输入屏影像亮度之比定义 为影像增强管的亮度增益。亮度增益与以 下两个因素有关：
22
(1)缩小增益：增强管的输入屏面 积大，输出屏面积小，输入屏上光电阴 极发出的电子经电子透镜后集中投射到 面积较小的输出屏上，使输出屏单位面 积接受的电子数量增加很多，导致输出 屏亮度提高，称为缩小增益。其关系是：
8
图 8 - 4 电子通过 电场界面时 发生折射
sin²a₁/sin²a₂=E2/E1 这一公式与光学的折射公式十分相 似，所以把聚焦电场称为电子透镜。
10
3、 输出屏：用于把增强的电子影 像转换成可见光影像。其主要结构是输 出光电层和玻璃层。玻璃层是增强管外 壳的一部分，是输出屏的支持体。荧光 层内面敷有一层铝箔构成输出光电面。
因套管前端没有屏蔽材料，外界磁 场对增强管会有影响，常见的是地磁对 增强管的影响，尤以南北方向安置时为 更甚。
42
三、 电源
增强管工作时必须给各极提供适当 电位。这些电极的电位均由电源部分提供。
43
36
J
二、 套管
为保证增强管的安全和正常使用，增 强管要由管套封装并夹持固定在合理位 置。管套分筒部、后端和前端三部分， 其构成和功能如下：
38
1、 筒部：筒部由支持重量和定位的 主结构层(金属外壳)、0.8~1.0mm 的铍 膜合金属和1~2mm 的铅板层三层组成。
39
铍膜合金具有较高的导磁率，对增 强管起屏蔽作用，防止外磁场对增强管 内电场的影响。
(2)流量增益：是指在增强管内， 由于阳极电位的加速作用，光电子获得 较高能量，撞击到输出屏荧光层时，能 激发多个光子，光电子能量越大，激发 出的光子越多，荧光亮度越强。这种增 益称为流量增益(又称能量增益)。增 强管的流量增益一般在50~100倍左右。
图像增强器讲解
像式像增强器，它与单级像管结构十分相似，只是在电子 光学系统与荧光屏之间插入微通道板，像增强器的输入端、 输出端均采用光纤面板。其原理是：输入光纤面板上的光 电阴极发射的电子图像，经电子光学系统聚焦、加速并经 微通道板倍增后，在荧光屏上成一倒立实像，故也称为倒 像管。它具有较高的像质和分辨率。改变微通道板两端电 压即可改变其增益，此种管子还具有自动防强光的优点。
光电阴极
光电阴极使不可见的亮度很低的辐射图像转换成电子图像。 像管中常用的光电阴极有4种：银氧铯光电阴极、单碱和多 碱光电阴极、各种紫外光电阴极，以及灵敏度高、响应波长 范 围电宽子光的学负系电统子亲合势(NEA)光电阴极。
电子光学系统对电子施加很强的电场，使电子获得能量，因而能将 光电阴极发出的电子束加速并聚焦成像在荧光屏上，从而实现图像 亮度的增强，使荧光屏发射出强得多的光能。电子光学系统有两种 形式，即静电系统和电磁复合系统。前者靠静电场的加速和聚焦作 用来完成，后者靠静电场的加速和磁场的聚焦作用来共同完成。
像管
像管由3个基本部分组成。
一是光电变换部分，即光电阴极，它可以使不可见光图 像或亮度很低的光学图像，变成光电子发射图像；
二是电子光学部分，即电子透镜，有电聚焦和磁聚焦两 种形式，它可以使光电阴极发射出来的光电子图像，在 保持相对分布不变的情况下进行加速；
三是电光变换部分，即荧光屏，它可以使打到它上面的 电子图像变成可见光图像。
图像增强器与摄像器件耦合得到微光摄影机 微光摄影机所用的图像增强管可以是级联管、倒像式管或近 贴式微通道板管。图像增强器的增益可达10^4-10^5倍，因此， 与之耦合的摄像器件都可以在微光下工作，但会使输出信噪 比劣化与清晰度下降。
医用X光透视成像系统
X射线像增强器实质是一种变像管，它的作用是将不可见的 X射线图像转换成可见光图像，并使图像亮度增强。如图 6−13所示，一般的X射线像增强器是由输入转换屏、光电 阴极、电子光学系统和输出荧光屏几部分组成的。工作过 程如下：X射线通过被检体后，在输入转换屏前形成被检体 的X射线图像，此图像轰击转换屏后转换成微弱的可见光图 像；微弱的可见光图像激发相邻的光电阴极发射相应的电 子图像；光电子流被电子光学系统聚焦和加速；高能电子 激发输出荧光屏，将电子图像转换成尺寸缩小而亮度增强 的可见光图像。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.1.1 光电阴极
光电阴极光谱响应曲线
4.1.2 电子光学系统
❖ 像管中电子光学系统的任务有两个：加速光电子；使 光电子成像在像面上。
❖ 它具有与光学透镜相似的性质，能运用几何光学中类 似的方法进行物象处理。因此把能使电子流聚焦成像 的电子光学系统称为电子透镜。
❖ 电子透镜分为静电透镜和磁透镜两类。 ❖ 静电透镜按是否聚焦可分为:聚焦型和非聚焦型。静
a 第一代微光夜视
1962年美国制成第一代微光夜视仪， 以纤维光学面板作为输入、输出窗三级级 联耦合的像增强器为核心器件。
一代像增强器 结构示意图
b. 第二代微光夜视
1970年研制成第二代微光夜视仪，以利用 微通道板的像增强器为核心器件
二代、超二代和三代像增强器 结构示意图
微光夜视技术特点和作用
典型应用系统结构
世界各国的发展概况
美国国防部
需求牵引，微光夜视发展规划、计划 （例Omnibus三代微光计划）
美陆军实验室
斯坦福、亚里桑拉、佛吉尼亚等大学
国家级实验室：微光新原理、新技术前瞻性、基础性和演示验证
ITT公司/EO
Litton 公司EO
Intervac 公司
微光器件和整机承包商，通过投标竞标承揽合同，提供装备
电电子光学系统，靠静电场来使光电子加速，聚焦成 像。
❖ 磁透镜即电磁复合系统，靠静电场的加速和磁场来完 成聚焦成像。
1．非聚焦型电子光学系统
C
A
即近贴型
α
0
z
E
l
C—阴极 ,A—阳极；
电子落点高度的计算
C
A
α
❖ 设从物点O发出的任意电子，其初发射
0
z
角为 ， 0 , r , z 分别表示电子初能
❖ 光电成像器件极大地扩大了人的视野，扩展了人眼 的视力范围，丰富了人们的生活。光电成像器件在 光电技术中占有非常重要的地位。
4.1 像管的基本原理和结构
像管结构示意图
1—物镜；2—光电阴极；3—电子透镜；4—荧光屏；5—目镜
结构有三部分组成：光电阴极、电子光学系统、荧光屏
1—物镜；2—光电阴 极；3—电子透镜； 4—荧光屏；5—目镜
-- 微光核心器件工作原理
光阴极 光电转换
微道板 电子倍增
荧光屏 电光转换
微光夜视技术特点和作用
微光核心器件工作原理
（m)n
倍增次数 二次电子 倍增系数
工作时加三个电压，光电阴极~通道板输入端 通道板两端，通道板输出端~荧光屏
c. 第三代微光夜视
1979年美国ITT公司研制出第三代微光夜 视仪，是在二代薄片管的基础上，将多碱光 电阴极置换为GaAs负电子亲和势光电阴极。
微光像增强器系列
E 第四代微光夜视
1998年美国Litton公司和ITT公司研制出无 离子阻挡膜或薄离子阻挡膜微通道板，具有 自动门控电源的新一代像增强器，以它为核 心部件的夜间观瞄器材称为第四代微光夜视 仪。
微光夜视技术特点及作用
微光夜视技术核心器件
1 Thin ion-barrier film/高性能，薄的离子阻挡膜 2 Low noise figure MCP/低噪声因子微通道板 3 Gated power supply /门控电源
俄罗斯
俄科学院新西北利亚半导 体物理研究所（超三代、
四代基础研究
俄罗斯科工委 电子局
俄罗斯微光 产研联合体
莫斯科电子器件研究所（ 超二代、三代微光器件工
程化研究）
新西北利亚艾 克兰公司一代 、二代生产
新西北利亚凯 道特公司 得堡电子器 件公司倍增管 、微光管生产
第四章 微光像增强器
微光像增强器应用举例
➢ 1 微光夜视技术和像增强器的发展 ➢ 2 多碱阴极和GaAs光电阴极的制备 ➢ 3 微通道板与离子阻挡膜 ➢ 4 荧光屏 ➢ 5 像增强器的性能参数及测试原理 ➢ 6 目前研究的内容
1 微光夜视技术和像增强器的发展
➢ 夜视技术是研究在夜间低照度条件下，用 开拓观察者视力的方法以实现夜间隐蔽观 察的一种技术。它采用光电子成像的方法 来缓和或克服人眼在低照度下以及有限光 谱响应下的限制，以开拓人眼的视觉。
微光像增强器系列
d. 超二代微光夜视
1989年，Jacques Dupuy等人研制成了超二 代像增强器]。超二代管是在二代管的基础上， 通过提高光阴极的灵敏度（灵敏度由300400μA/lm提高到600μA/lm以上），减小微通 道板噪声因数，提高输出信噪比（改进微通 道板的性能）和改善整管的MTF，使鉴别率 和输出信噪比提高到接近三代管的水平。
➢夜视技术始于二十世纪三十年代。1934年 第一个红外变像管在德国问世，开创了夜 视技术的新纪元 。
➢微光像增强器是一种光电器件，是微光夜 视技术的核心器件，它是微光夜视器材的 性能和价格的决定性因素。
自然 景物
微弱的 光学图像
微弱的 电子图像
增强的 电子图像
增强的 光学图像
物镜
光阴极 微通道板 荧光屏
❖ 像管本身应能起到光谱变换、增强亮度和成像作用。 ❖ 1. 光谱变换之一: 光电阴极完成 光------电子图象; ❖ 2. 电子成像:电子光学系统类似于光学透镜，能使电子成像
，将光电阴极发出的电子图像呈现在荧光屏上; ❖ 3. 增强亮度: 由于电子光学系统上加有高电压，能使电子加
速，电子能获得能量，以高速轰击荧光屏，使之发射出比入 射光强得多的光能量。 ❖ 光谱变换之二:荧光屏 完成 电子----光. ❖ 这样像管就完成了光谱变换、成像和增强亮度的功能。
目镜
像增强器
像增强器和夜视系统的结构和工作原理
2 微光夜视技术和像增强器的发展
微光夜视的发展始于1936年，它是 研究微弱图像信号的增强、转换、传输、 存储、处理的一项专门技术。它分为直视 系统和间视系统两种，直视系统称为微光 夜视仪，它是利用目标反射的星光、月光 和大气辉光通过像增强器增强达到人眼能 进行观察的一种夜视仪器。
欧洲
❖ 法国：PHOTONICS(超二代） ❖ 荷兰：DELFT ❖ 以色列
中国
兵器 205所
军事需求
北方 夜视公司
微光夜视重点实验室
南京 理工大
北京 理工大
长春 理工大
其他 单位
❖ 如: 像管能在暗环境中，把人眼不能观察到的物体 转换成可见光图像，
❖ 如: 摄像管能把各种图像信号转化成电信号，记录 、贮存传输给很远的距离观察，能随时供人们观赏 。