Принципы построения модульных тепловизионных приборов с последовательно-параллельным сканированием

• Автор: Чиванов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 269 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

Глава 1. Структурная схема тепловизионного прибора и его элементы. Схемотехнические решения

1.1. Структурная схема тепловизионного прибора

1.2. Оптика, используемая в инфракрасной области

1.2.1. Зеркальные телескопические системы

1.2.2. Зеркально-линзовые телескопы

1.2.3. Линзовая оптика

1.3. Различные типы систем сканирования

1.3.1. Строчная развертка (строчные сканирующие устройства)

1.3.2. Сканирование изображения

1.3.3. Восстановление изображения

1.3.4. Двумерное сканирование одноэлементным приемником
1.3.5. Параллельное сканирование линейным приемником с числом элементов п
1.3.6. Последовательное сканирование линейным приемником с числом элементов р
1.3.7. Последовательно-параллельное сканирование с помощью матричного приемника
1.3.8. Электронное сканирование
1.4. Приемники оптического излучения
1.4.1. Наиболее употребительные в тепловидении приемники
оптического излучения
1.4.2. Фоточувствительные приборы с переносом заряда
1.4.3. Основные типы топологических построений приемников оптического излучения
1.4.4. Субматричные микросхемы
1.5. Основные типы оптико-электронных сканирующих приборов
1.5.1. Теплопеленгаторы
1.5.2. Обзорные тепловизионные системы
1.5.3. Тепловизионные приборы наблюдения и прицеливания
1.6. Схемотехнические решения приборов
1.6.1. Схемотехнические решения зарубежных приборов. Программа Synergy
1.6.2. Схемотехнические решения отечественных приборов
Выводы
Глава 2. Российская программа унификации и стандартизации ТВП и их общих модулей. Сравнительный анализ критериев эффективности ТВП
2.1. Российская программа унификации и стандартизации ТВП и их общих модулей
Выводы по разделу
2.2. Сравнительный анализ критериев эффективности ТВП
2.2.1. Критерий Сендалла
2.2.2. Показатель сравнения ТВП по тактико-экономическим характеристикам
2.2.3. Критерий "информационной емкости"
2.2.4. Критерий "дальности действия"
2.2.5. Оценка эффективности ТВП в лабораторных и цеховых условиях. Сравнение различных образцов ТВП по тест-объектам в лабораторных и цеховых условиях
2.2.6. Критерий “многофункционального ТВП”
2.2.7. Критерий “эффективности решения задачи”
2.2.8. Критерий “сравнительной эффективности”
2.2.9. Критерий “универсальности применения”
Выводы по разделу
Глава 3. Исследование путей совершенствования развертывающего устройства
3.1. Состав и структура развертывающего устройства
3.1.1. Функциональные связи модуля развертывающего устройства с модулями тепловизионного прибора
3.1.2. Базовая конфигурация взаимного расположения модулей
3.1.3. Функциональный состав основных компонентов оптикомеханической сканирующей системы и технические характеристики развертывающего устройства
3.1.4. Состав и структурная схема модуля развертывающего устройства
3.1.5. Компоновка составных частей модуля развертывающего устройства

3.2. Математическая модель формирования растра развертывающим устройством совместно с приемником оптического излучения
3.2.1. Принципиальная схема развертывающего устройства и принципы формирования растра
3.2.2. Математическая модель формирования растра развертывающего устройства совместно с приемником оптического излучения
3.3. Поиск технических решений аппаратной реализации развертывающего
устройства с учетом требований унификации
Выводы по главе
Глава 4. Пути повышения чувствительности и эффективности
тепловизионного прибора
4.1. Анализ распределения облученности в плоскости изображения
4.1.1. Влияние распределения облученности в плоскости теплового изображения
4.1.2. Анализ оптических систем с точки зрения распределения облученности плоскости изображения
4.1.3. Общий случай распределения облученности, когда изображение передается от плоскости на плоскость
1.4.2. Фоточувствительные приборы с переносом заряда
1.4.2.1. Фоточувствительные приборы с зарядовой связью
Принцип действия одного из важнейших типов приборов этого класса, фоточувствительных приборов с зарядовой связью (ФПЗС), основан на использовании структуры металл — диэлектрик — полупроводник (МДП) в виде линейки или матрицы ФЧЭ, каждый из которых является конденсатором. Если подать на металл импульс напряжения такого знака, чтобы основные носители заряда в полупроводнике были вытолкнуты от поверхности с образованием слоя объемного заряда, то для неосновных носителей образуется потенциальная яма. Излучение, падающее на конденсатор, будет генерировать пары из основного и неосновного носителей заряда. Основные носители заряда будут выталкиваться из ямы, а неосновные — накапливаться в ней. Пакет накопленных зарядов несет оптическую информацию, которую можно передать от ФЧЭ к ФЧЭ, подавая на них последовательность импульсов напряжения. Вывод всех зарядов, содержащихся в линейке, осуществляется единым выходным электродом. Устройство ведет себя как многоэлементный ПОИ, связанный с системой мультиплексирования и считывания информации в форме видеосигнала.
Трехфазный ФПЗС
В этом типе ФПЗС управляющие напряжения, поступающие от трех генераторов, сдвинуты на треть периода. ФПЗС состоит из полупроводника (например, кремния и-типа), покрытого слоем окисла-изолятора, на который нанесены алюминиевые электроды (рис. 1.32). Эти электроды присоединены группами по три к трем фазам ф, < ср2 < фз , выдающим управляющие напряжения-команды.