光电成像原理与应用复习资料

1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应，内光电效应包括（光电导）和（光伏效应）。

2、真空光电器件是一种基于（外光电）效应的器件，它包括（光电管）和（光电倍增管）。

3、光电导器件是基于半导体材料的（光电导）效应制成的，最典型的光电导器件是（光敏电阻）。

4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为（光电导），在零偏置条件下的工作模式为（光伏模式）。

5、变象管是一种能把各种（不可见）辐射图像转换成为（可见）图像的真空光电成像器件。

6、固体成像器件电荷转移通道主要有两大类，一类是（SCCD），另一类是（BCCD）。

7、光电技术室（光子技术）和（电子技术）相结合而形成的一门技术。

8、场致发光有（直流）、（交流）和结型三种形态。

9、常用的光电阴极有（正电子亲合势光电阴极）和（负电子亲合势光电阴极），正电子亲和势材料光电阴极有哪些（Ag-O-Cs,单碱锑化物，多碱锑化物）。

10、根据衬底材料的不同，硅光电二极管可分为（2DU）型和（2CU）型两种。

11、像增强器是一种能把（微弱）增强到可以使人眼直接观察的真空光电成像器件，因此也称为（微光管）。

12、光导纤维简称光纤，光纤有（纤芯）、（包层）及（外套）组成。

13、光源按光波在时间，空间上的相位特征可分为（相干）和（非相干）光源。

14、光纤的色散有材料色散、（波导色散）和（多模色散）。

15、光纤面板按传像性能分为（普通OFP）、（变放大率的锥形OFP）和（传递倒像的扭像器）。

16、光纤的数值孔径表达式为（），它是光纤的一个基本参数、它反映了光纤的（集光）能力。

17、真空光电器件是基于（外光电）效应的光电探测器，他的结构特点是有一个（真空管），其他元件都置于（真空管）。

18、根据衬底材料的不同，硅光电电池可分为（2DR）型和（2CR）型两种。

19、根据衬底材料的不同，硅光点二、三级管可分为（3DU）型和（3CU）型两种。

20、为了从数量上描述人眼对各种波长辐射能的相对敏感度，引入视见函数V（f）, 视见函数有（明视见函数）和（暗视见函数）。

21、PMT有哪几部分组成？并说明店子光学系统的作用是什么？PMT的工作原理？
PMT主要由入射窗口、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极五个主要部分组成。

电子光学系统的主要作用有两点:
1、使光电阴极发射的光电子尽可能全部汇聚到第一倍增极上，而将其他部分的杂散热电子散射掉，提高信噪比.
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PMT的工作原理
1．光子透过入射窗口入射在光电阴极K上
2．光电阴极K受光照激发，表面发射光电子
3．光电子被电子光学系统加速和聚焦后入射到第一倍增极D1上，将
发射出比入射电子数更多的二次电子。

入射电子经N级倍增后，
光电子数就放大N次.
4．经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来，形成阳极光电流I p，在负载R L上产生信号电压Ｕ0。

22、PMT的倍增极结构有几种形式？个有什么特点？
鼠笼式,盒栅式，直线聚焦型，百叶窗式，近贴栅网式，微通道板式。

23、什么是二次电子？并说明二次电子发射过程的三个阶段是什么？光电子发射过程的三步骤？
答：当具有足够动能的电子轰击倍增极材料时，倍增极表面将发射新的电子。

称入射的电子为一次电子，从倍增极表面发射的电子为二次电子。

二次电子发射过程的三个阶段：
1) 材料吸收一次电子的能量，激发体内电子到高能态，这些受激电子称为内二次电子；
2) 内二次电子中初速指向表面的那一部分向表面运动，在运动中因散射而损失部分能量；
3) 到达界面的内二次电子中能量大于表面势垒的电子发射到真空中，成为二次电子。

24、简述Si-PIN光电二极管的结构特点，并说明Si-PIN管的频率特性为什么比普通光电二极管好？p69
25、简述常用像增强器的类型？并指出什么是第一、第二和第三代像增强器，第四代像增强器在在第三代基础上突破的两个技术室什么？p130
1). 级联式像增强器2) 第2代像增强器（微通道板像增强器）3).第3代像增强器4).第4代像增强器
26、什么是光电子技术?光电子技术以什么为特征？
光电子技术是：光子技术与电子技术相结合而形成的一门技术。

主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转
换的相关技术。

以光源激光化、传输光纤化、手段电子化、现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征：是一门新兴的综合性交叉学科。

27、光源的光谱功率分为哪几种情况？画出每种情况对应的分布图？p29
28、荧光屏表面蒸镀铝膜的作用是什么？p127
29、从传输模式角度考虑，光纤分为哪几种？p189
根据传输模式，光纤分为单模和多模两种。

30、硅光电池最大的开路电压是多少？为什么她随温度升高二降低？p59
31、什么是负电子亲和势光电阴极？具有哪些优点？p101
32、什么是‘胖0’电荷？什么是‘胖0’工作模式？引入‘胖0’电荷的优缺点？
“胖0”电荷的引入：降低了势阱的深度；减小了信号电荷的最大存储量；
降低了CCD的动态范围；增大了器件的转移噪声。

P158
33、根据物体的辐射发射率，可将物体分为哪几种类型？
34、简述黑体辐射的几个定律，并讨论其物理意义。

P14
35、光电探测器特性参数有？为什么光敏电阻随光照增加而降低？P24，p91
36、CCD有哪几部分组成，并说明每部分的作用？为什么说CCD是非稳态器件？CCD能否工作，其电极间距为？p147
37、对于CCD来说电荷注入方式有电注入和光注入，什么是电注入？什么是光注入？p147,148
38、画出ZnCdTe靶的结构图，并说明每层的作用？p138
第1层：ZnSe层属于N型半导体，厚50～100nm；无光电效应，其作用是增强对短波光的吸收，提高整个可见光区的灵敏度。

另外它也阻止光生空穴向成象面一边扩散，有提高灵敏度，减小暗电流的作用；
第2层：碲化锌和碲化镉的固溶体（Zn x Cd1-x Te），属于P型半导体，厚3～5μm；光电效应主要发生在该层，x值的大小对灵敏度、暗电流和光谱特性都有较大的影响，x值小，灵敏度高，体内暗电流增大，光谱特性的峰值波长向长波方面移动；
第3层：无定形三硫化二锑Sb2S3，厚100nm；其作用是减小扫描电子束的电子注入效应，减小暗电流和惰性第1层与第2层之间形成异质结；第2层与第3层之间不形成结。

39、画出CdSe靶的结构图，并说明每层的作用？p138
第1层：沉积在玻璃板上的透明的导电层SnO2，作信号电极,属N+；
第2层：是N型CdSe层,它与N+型层SnO2构成对空穴的阻挡层；CdSe层是异质结CdSe靶的基体，厚2微米；是完成光电转换的光敏层，其禁带宽度为1.7eV，具有良好的光电导特性；
第3层：亚硒酸镉(CdSeO3)层是由CdSe 氧化而成,是一层绝缘体,有利于降低暗电流,但不影响光电灵敏度；
第4层：As2S3层是靶的扫描面，是在高空状态下气湘沉积而成，呈玻璃态，厚0.2微米；是一个高阻层，禁带宽度为2.3eV，具有很高的电阻率。

其作用是防止电子进入靶内，形成对电子的阻挡层，并且承担电荷的积累和储存。

40、什么是MCP？简述微通道板（MCP）的工作原理？p130
微通道板是由成千上万根直径为15～40µm、长度为0.6～1.6mm的微通道排成的二维列阵，简称MCP。

微通道板（MCP）的工作原理：
41、什么是微通道板（MCP）的自饱和效应？二代像增强器利用该效应解决了什么问题？p130
42、以p型N沟道MOS电容器为例，说明势阱存储电荷的原理。

（第七章）
43、什么是光纤面板？简述光纤面板由哪几种玻璃组成？每种玻璃的作用？p197
用多根单光纤经热压工艺而制成真空气密性良好的光纤棒，然后进行切片、抛光而成的一种可传递光学图像的光纤器件；
44、什么是光纤面板的三环效应？该效应对传像有什么影响？
三环效应出射角最小的第一环带光；出射角相等的第二环带光；出射角最大的第三环带光
45、简述光纤面板的传像原理，像管应用光纤面板有什么优点?
优点是：
●增加了传递图像的传光效率；
●提供了采用准球对称电子光学系统的可能性，改善了像质；
●可制成锥形OFP或光纤扭像器。