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第一篇 成像器件 1

第一章 绪论 1

§1.1电真空成像器件的产生及发展 1

目录 1

§1.2光电成像对视见光谱域的延伸 3

§1.3光电成像对视见灵敏阈的扩展 5

1.3.1图像信噪比的基本概念 5

1.3.2光电成像的图像探测方程 8

第二章 直视型电真空成像物理 13

§2.1像管成像的物理过程 13

2.1.1辐射图像的光电转换 13

2.1.2电子图像的能量增强 13

§2.2像管的基本类型 14

2.1.3电子图像的发光显示 14

§2.3像管的转换特性与增益 18

2.3.1转换系数的定义 18

2.3.2转换系数的估算 19

2.3.3光增益的定义 21

2.3.4有效光增益的估算 21

第三章 辐射图像的光电转换 24

§3.1光电发射的物理模型 24

§3.2电子受激跃迁的半经典分析 25

§3.3受激电子向表面迁移过程的分析 28

§3.4电子逸出表面过程的分析 32

§3.5典型光电阴极的发射机理 33

3.5.1银－氧－铯光电阴极 35

3.5.2锑－铯光电阴极 36

3.5.3双碱及多碱光电阴极 36

3.5.4负电子亲和势光电阴极 37

3.5.5金属的紫外光电阴极 41

§3.6光电发射的极限电流密度 44

§3.7光电阴极面发射电子过渡过程的分析 46

第四章 电子图像的成像理论 49

§4.1双平面近贴电子透镜 49

4.1.1成像的聚焦理论 49

4.1.2聚焦电子的密度分布 50

§4.2电磁复合聚焦电子透镜 52

4.2.1成像的聚焦理论 52

4.2.2聚焦的像差 53

§4.3准球对称（中心对称）电子透镜 54

4.3.1成像的聚焦理论 54

4.3.2阳极孔径的物像关系 56

4.3.3聚焦的像差 58

4.3.4聚焦电子的密度分布 59

§4.4光电流密度对电子图像聚焦的影响 59

第五章 电子图像的发光显示 62

§5.1荧光屏的构成 62

§5.2荧光屏的发光理论 62

5.2.1复合发光的能带模型理论 62

5.2.2分立发光的位形坐标模型理论 64

5.3.1复合发光的衰减基本规律 65

§5.3荧光屏的发光动力学 65

5.3.2分立发光的衰减基本规律 67

§5.4典型荧光屏的发光机理 67

第六章 电子图像的倍增与光学图像的传像 71

§6.1微通道板 71

6.1.1微通道板的构成 71

6.1.2通道内的二次电子发射 71

6.1.3电流增益与相关参数的关系 74

6.1.4输出电流密度的饱和效应 77

6.1.5离子反馈 80

6.1.6无输入信号时的噪声 80

6.1.7有输入信号时的噪声 81

6.1.8噪声因子 85

§6.2光学纤维面板 86

6.2.1传像的原理 87

6.2.2数值孔径与三环效应 88

6.2.3锥形光学纤维面板与扭像器 88

第七章 电视型电真空成像物理 92

§7.1电视摄像的基本原理 92

§7.2光电导摄像管的构成 92

§7.3光电导摄像管的工作原理 93

§7.4摄像的视频信号电流 95

§7.5摄像管的光电灵敏度 100

§7.6电视信号的惰性 101

7.6.1光电导惰性 101

7.6.2电容性惰性 103

§7.7摄像的分辨率与视频信号带宽 106

7.7.1靶面电荷图像的横向扩散 106

7.7.2扫描电子束的弥散 110

第八章 光电导摄像原理 114

§8.1注入型光电导靶 114

8.1.1三硫化二锑靶的构成 114

8.1.2注入型靶的参数分析 115

§8.2阻挡型光电导靶 118

8.2.1氧化铅靶的工作机理 119

8.2.2氧化铅靶的特性分析 120

8.2.3硒砷碲靶的工作机理 121

8.2.4硒砷碲靶的特性分析 122

8.2.5硒化镉与硒碲化镉靶的工作机理 123

8.2.6硒化镉与硒碲化镉靶的特性分析 124

8.2.7碲化锌镉靶的工作机理 125

8.2.8碲化锌镉靶的特性分析 125

§8.3p-n结面阵型光电导靶 126

8.3.1硅靶的构成 126

8.3.2硅靶的工作机理 126

8.3.3硅靶工作参数的分析 127

第九章 光电发射类型的摄像原理 137

§9.1超正析摄像管 137

9.1.1摄像管的构成 137

9.1.2摄像原理 138

9.1.3特性及工作参数的分析 139

§9.2分流摄像管 142

§9.3二次电子导电摄像管 145

9.3.1摄像管的构成 145

9.3.2摄像原理 146

9.3.3靶增益的相关参数分析 146

9.3.4工作特性 147

§9.4硅增强靶摄像管 148

第十章 热释电摄像管原理 151

§10.1摄像管的构成 151

§10.2摄像的工作方式 152

§10.3热释电靶的工作机理 153

§10.4靶的单畴化 155

§10.5基底电荷的产生方法 156

§10.6特性及工作参数的分析 157

第十一章 彩色摄像与显像 163

§11.1色度学的基本原理 163

§11.2彩色电视信号的编码 165

§11.3彩色电视摄像原理 167

11.3.1三管式彩色电视摄像 167

11.3.2单管式彩色电视摄像 168

§11.5自会聚彩色显像原理 174

第十二章 光电成像的物像关系理论 177

§12.1光电成像的像差因素 177

第二篇 光电成像的理论分析 177

§11.4彩色电视显像原理 178

§12.2光电成像的物像关系 179

12.2.1线性光电成像的物像关系式 179

12.2.2几何点的物像关系式 181

12.2.3几何线的物像关系式 182

§12.3光电成像的空间域分析理论 184

12.3.1空间域分析理论的应用条件 184

12.3.2空间域分析的数学过程 185

§12.4光电成像的频域分析理论 188

12.4.1频域分析的基本原理 188

12.4.2频域分析的数学过程 189

§12.5光学传递函数的性质 192

§12.6对比传递函数 194

§12.7光电成像典型环节的光学传递函数 197

12.7.1双平面近贴电子透镜的光学传递函数 197

12.7.2锐聚焦电子透镜的光学传递函数 198

12.7.3靶面电荷图像的光学传递函数 199

§12.8光电成像的光学传递函数近似解析表达式 200

§12.9光学传递函数的实测技术 202

第十三章 电视摄像的信号传递函数 207

§13.1摄全景工作方式的信号传递函数 207

13.1.1靶面热扩散对信号传递函数的衰减 207

13.1.2电容性惰性对信号传递函数的衰减 208

13.1.3信号传递函数的表达式 211

§13.2调制工作方式的信号传递函数 213

13.2.1靶面热扩散对信号传递函数的衰减 213

13.2.2电容性惰性对信号传递函数的衰减 215

13.2.3信号传递函数的表达式 216

第十四章 光电成像的信噪比与图像探测特性 219

§14.1像管产生噪声的因素 219

14.1.1量子噪声 219

14.1.2颗粒噪声 221

§14.2图像传递信噪比函数 221

§14.3像管的图像传递信噪比函数 222

§14.4像管的图像探测灵敏阈 226

§14.5像管图像探测特性的分析 227

14.5.1理想的图像探测特性 227

14.5.2实际的图像探测特性 229

§14.6像管信噪比的实测技术 231

第十五章 电视摄像的信噪比 234

§15.1摄像产生噪声的因素 234

15.1.1散粒噪声 234

15.1.2热噪声 237

15.1.3产生－复合噪声 240

15.1.4电流噪声（1/f噪声） 244

15.1.5温度噪声 245

15.1.6介质损耗噪声 247

15.1.7前置放大器噪声 250

§15.2摄像的视频信噪比与显示信噪比 251

§15.3理想摄像的显示信噪比与极限分辨率 252

§15.4电视摄像显示信噪比的通用表达式 254

§15.5光电导摄像管的信噪比 256

§15.6超正析摄像管的信噪比 259

§15.7硅增强靶摄像管与二次电子导电摄像管的信噪比 260

§15.8热释电摄像管的信噪比 262

§15.9电视摄像的探测量子效率 263

第十六章 静态光电图像信息的辨识 267

§16.1直视型光电成像的信息辨识 267

§16.2电视型光电成像的信息辨识 270

第十七章 高速摄影快门管的时间分辨率 272

§17.1光电子渡越时间的分散 272

17.1.1轴向均匀电场中电子渡越时间的分散 272

17.1.2无场强区电子渡越时间的分散 273

17.1.3球对称电场中电子渡越时间的分散 273

§17.2光电流密度的时间分布 275

§17.3快门管的时间分辨率 276

第十八章 光电成像的瞬时调制传递函数 278

§18.1光电成像产生惰性的因素 278

§18.2瞬时调制传递函数的定义 279

§18.3光电成像器件的脉冲响应函数 280

§18.4瞬时调制传递函数的表达式 282

第十九章 光电成像的动态光学传递函数 284

§19.1动态图像的成像特性 284

19.1.1动态的线扩散函数 284

19.1.2光学传递函数的动态衰减函数 285

§19.2匀速运动条件下的动态光学传递函数 286

§19.3简谐振动条件下的动态光学传递函数 288