2025/9/13Ch5直視型電真空成像物理光電成像原理與技術(shù)2025/9/13像管成像的物理過程像管結(jié)構(gòu)類型與性能指標(biāo)輻射圖像的光電轉(zhuǎn)換電子圖像的成像理論電子圖像的發(fā)光顯示光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13像管成像的物理過程像管結(jié)構(gòu)類型與性能指標(biāo)輻射圖像的光電轉(zhuǎn)換電子圖像的成像理論電子圖像的發(fā)光顯示光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13電子圖像的發(fā)光顯示2025/9/13電子圖像的發(fā)光顯示晶態(tài)磷光體：某些硫化物、氧化物或硅酸鹽等粉末狀晶體在適當(dāng)摻雜后具有受激發(fā)光的特性，這些材料稱為晶態(tài)磷光體。熒光：晶態(tài)磷光體在受電子激發(fā)時(shí)，產(chǎn)生的光發(fā)射為熒光；磷光：當(dāng)電子激發(fā)停止后，所持續(xù)產(chǎn)生的光發(fā)射稱為磷光。2025/9/13電子圖像的發(fā)光顯示晶態(tài)磷光體：某些硫化物、氧化物或硅酸鹽等粉末狀晶體在適當(dāng)摻雜后具有受激發(fā)光的特性，這些材料稱為晶態(tài)磷光體。熒光：晶態(tài)磷光體在受電子激發(fā)時(shí)，產(chǎn)生的光發(fā)射為熒光；磷光：當(dāng)電子激發(fā)停止后，所持續(xù)產(chǎn)生的光發(fā)射稱為磷光。熒光屏的構(gòu)成熒光層的發(fā)光理論2025/9/13電子圖像的發(fā)光顯示鍍鋁熒光屏的剖面圖1－鋁膜；2－熒光粉層；3－玻璃或光纖面板2025/9/13熒光屏的構(gòu)成熒光屏的底層是由晶態(tài)磷光體微細(xì)顆粒沉積而成的薄層，厚度(5~8μm)略大于顆粒直徑(1~5μm)。電子圖像的發(fā)光顯示鍍鋁熒光屏的剖面圖1－鋁膜；2－熒光粉層；3－玻璃或光纖面板2025/9/13熒光屏的構(gòu)成熒光屏的底層是由晶態(tài)磷光體微細(xì)顆粒沉積而成的薄層，厚度(5~8μm)略大于顆粒直徑(1~5μm)。熒光屏的表層蒸鍍了一層厚度約0.1μm鋁膜。電子圖像的發(fā)光顯示鍍鋁熒光屏的剖面圖1－鋁膜；2－熒光粉層；3－玻璃或光纖面板2025/9/13熒光屏的構(gòu)成熒光屏的底層是由晶態(tài)磷光體微細(xì)顆粒沉積而成的薄層，厚度(5~8μm)略大于顆粒直徑(1~5μm)。熒光屏的表層蒸鍍了一層厚度約0.1μm鋁膜。

蒸鍍鋁膜的作用：引走積累的負(fù)電荷防止光反饋到光陰極使熒光屏形成等電位將光反饋到輸出方向電子圖像的發(fā)光顯示鍍鋁熒光屏的剖面圖1－鋁膜；2－熒光粉層；3－玻璃或光纖面板2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理-復(fù)合發(fā)光的固體能帶模型激活劑雜質(zhì)所構(gòu)成的局部能態(tài)稱為發(fā)光中心。2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理-復(fù)合發(fā)光的固體能帶模型激活劑雜質(zhì)所構(gòu)成的局部能態(tài)稱為發(fā)光中心?；|(zhì)中的原子在高能電子轟擊下產(chǎn)生電離——電子躍遷到導(dǎo)帶，價(jià)帶留下空穴①，雜質(zhì)能級(jí)的電子受激也會(huì)躍遷；⑩2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理-復(fù)合發(fā)光的固體能帶模型激活劑雜質(zhì)所構(gòu)成的局部能態(tài)稱為發(fā)光中心?；|(zhì)中的原子在高能電子轟擊下產(chǎn)生電離——電子躍遷到導(dǎo)帶，價(jià)帶留下空穴①，雜質(zhì)能級(jí)的電子受激也會(huì)躍遷；⑩產(chǎn)生出的空穴和電子分別在價(jià)帶和導(dǎo)帶內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散②④；2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理-復(fù)合發(fā)光的固體能帶模型激活劑雜質(zhì)所構(gòu)成的局部能態(tài)稱為發(fā)光中心。基質(zhì)中的原子在高能電子轟擊下產(chǎn)生電離——電子躍遷到導(dǎo)帶，價(jià)帶留下空穴①，雜質(zhì)能級(jí)的電子受激也會(huì)躍遷；⑩產(chǎn)生出的空穴和電子分別在價(jià)帶和導(dǎo)帶內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散②④；當(dāng)價(jià)帶中的空穴擴(kuò)散到雜質(zhì)原子附近，就會(huì)與局部雜質(zhì)能級(jí)上的電子相復(fù)合，形成了受激電離的發(fā)光中心③；2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理-復(fù)合發(fā)光的固體能帶模型激活劑雜質(zhì)所構(gòu)成的局部能態(tài)稱為發(fā)光中心?；|(zhì)中的原子在高能電子轟擊下產(chǎn)生電離——電子躍遷到導(dǎo)帶，價(jià)帶留下空穴①，雜質(zhì)能級(jí)的電子受激也會(huì)躍遷；⑩產(chǎn)生出的空穴和電子分別在價(jià)帶和導(dǎo)帶內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散②④；當(dāng)價(jià)帶中的空穴擴(kuò)散到雜質(zhì)原子附近，就會(huì)與局部雜質(zhì)能級(jí)上的電子相復(fù)合，形成了受激電離的發(fā)光中心③；靠近發(fā)光中心產(chǎn)生的受激電子，很容易和近距離的發(fā)光中心復(fù)合，而發(fā)出短瞬的光，是發(fā)光的主體⑨；2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理-復(fù)合發(fā)光的固體能帶模型激活劑雜質(zhì)所構(gòu)成的局部能態(tài)稱為發(fā)光中心?；|(zhì)中的原子在高能電子轟擊下產(chǎn)生電離——電子躍遷到導(dǎo)帶，價(jià)帶留下空穴①，雜質(zhì)能級(jí)的電子受激也會(huì)躍遷；⑩產(chǎn)生出的空穴和電子分別在價(jià)帶和導(dǎo)帶內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散②④；當(dāng)價(jià)帶中的空穴擴(kuò)散到雜質(zhì)原子附近，就會(huì)與局部雜質(zhì)能級(jí)上的電子相復(fù)合，形成了受激電離的發(fā)光中心③；靠近發(fā)光中心產(chǎn)生的受激電子，很容易和近距離的發(fā)光中心復(fù)合，而發(fā)出短瞬的光，是發(fā)光的主體⑨；在導(dǎo)帶中遷移的受激電子，可能被某些淺的局部能級(jí)俘獲，后借助晶格振動(dòng)，再次躍遷到導(dǎo)帶，再經(jīng)發(fā)光中心復(fù)合，輻射光子。這一過程，因受激電子被短暫俘獲而延遲，從而構(gòu)成熒光屏的余暉；⑤⑥2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理-復(fù)合發(fā)光的固體能帶模型激活劑雜質(zhì)所構(gòu)成的局部能態(tài)稱為發(fā)光中心。基質(zhì)中的原子在高能電子轟擊下產(chǎn)生電離——電子躍遷到導(dǎo)帶，價(jià)帶留下空穴①，雜質(zhì)能級(jí)的電子受激也會(huì)躍遷；⑩產(chǎn)生出的空穴和電子分別在價(jià)帶和導(dǎo)帶內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散②④；當(dāng)價(jià)帶中的空穴擴(kuò)散到雜質(zhì)原子附近，就會(huì)與局部雜質(zhì)能級(jí)上的電子相復(fù)合，形成了受激電離的發(fā)光中心③；靠近發(fā)光中心產(chǎn)生的受激電子，很容易和近距離的發(fā)光中心復(fù)合，而發(fā)出短瞬的光，是發(fā)光的主體⑨；在導(dǎo)帶中遷移的受激電子，可能被某些淺的局部能級(jí)俘獲，后借助晶格振動(dòng)，再次躍遷到導(dǎo)帶，再經(jīng)發(fā)光中心復(fù)合，輻射光子。這一過程，因受激電子被短暫俘獲而延遲，從而構(gòu)成熒光屏的余暉；⑤⑥在導(dǎo)帶中遷移的受激電子，可能被某些深的局部能級(jí)俘獲，在外界作用下（加熱或輻射照射），才能使電子獲釋，再與電離的發(fā)光中心相互復(fù)合，輻射出可見光光子⑦⑧；該現(xiàn)象稱為熱釋光或光釋光過程。2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理-復(fù)合發(fā)光的固體能帶模型激活劑雜質(zhì)所構(gòu)成的局部能態(tài)稱為發(fā)光中心?；|(zhì)中的原子在高能電子轟擊下產(chǎn)生電離——電子躍遷到導(dǎo)帶，價(jià)帶留下空穴①，雜質(zhì)能級(jí)的電子受激也會(huì)躍遷；⑩產(chǎn)生出的空穴和電子分別在價(jià)帶和導(dǎo)帶內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散②④；當(dāng)價(jià)帶中的空穴擴(kuò)散到雜質(zhì)原子附近，就會(huì)與局部雜質(zhì)能級(jí)上的電子相復(fù)合，形成了受激電離的發(fā)光中心③；靠近發(fā)光中心產(chǎn)生的受激電子，很容易和近距離的發(fā)光中心復(fù)合，而發(fā)出短瞬的光，是發(fā)光的主體⑨；在導(dǎo)帶中遷移的受激電子，可能被某些淺的局部能級(jí)俘獲，后借助晶格振動(dòng)，再次躍遷到導(dǎo)帶，再經(jīng)發(fā)光中心復(fù)合，輻射光子。這一過程，因受激電子被短暫俘獲而延遲，從而構(gòu)成熒光屏的余暉；⑤⑥在導(dǎo)帶中遷移的受激電子，可能被某些深的局部能級(jí)俘獲，在外界作用下（加熱或輻射照射），才能使電子獲釋，再與電離的發(fā)光中心相互復(fù)合，輻射出可見光光子⑦⑧；該現(xiàn)象稱為熱釋光或光釋光過程。2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理－分立發(fā)光的位形坐標(biāo)模型2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理－分立發(fā)光的位形坐標(biāo)模型電子的受激與光子的輻射是在單一發(fā)光中心內(nèi)部進(jìn)行的，每一發(fā)光的全過程只與一個(gè)激活劑發(fā)光中心有關(guān)，彼此分立，故稱分立發(fā)光；2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理－分立發(fā)光的位形坐標(biāo)模型電子的受激與光子的輻射是在單一發(fā)光中心內(nèi)部進(jìn)行的，每一發(fā)光的全過程只與一個(gè)激活劑發(fā)光中心有關(guān)，彼此分立，故稱分立發(fā)光；分立發(fā)光過程只限于發(fā)光中心上，入射的高能電子，可直接使電子由發(fā)光中心的基態(tài)激發(fā)到受激態(tài)。電子在受激態(tài)不穩(wěn)定，只有兩種可能：2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理－分立發(fā)光的位形坐標(biāo)模型電子的受激與光子的輻射是在單一發(fā)光中心內(nèi)部進(jìn)行的，每一發(fā)光的全過程只與一個(gè)激活劑發(fā)光中心有關(guān)，彼此分立，故稱分立發(fā)光；分立發(fā)光過程只限于發(fā)光中心上，入射的高能電子，可直接使電子由發(fā)光中心的基態(tài)激發(fā)到受激態(tài)。電子在受激態(tài)不穩(wěn)定，只有兩種可能：以一定的激發(fā)態(tài)壽命時(shí)間存留在激發(fā)態(tài)而后直接回到基態(tài)并輻射出可見光光子；2025/9/13熒光層的發(fā)光機(jī)理－分立發(fā)光的位形坐標(biāo)模型電子的受激與光子的輻射是在單一發(fā)光中心內(nèi)部進(jìn)行的，每一發(fā)光的全過程只與一個(gè)激活劑發(fā)光中心有關(guān)，彼此分立，故稱分立發(fā)光；分立發(fā)光過程只限于發(fā)光中心上，入射的高能電子，可直接使電子由發(fā)光中心的基態(tài)激發(fā)到受激態(tài)。電子在受激態(tài)不穩(wěn)定，只有兩種可能：以一定的激發(fā)態(tài)壽命時(shí)間存留在激發(fā)態(tài)而后直接回到基態(tài)并輻射出可見光光子；被亞穩(wěn)態(tài)的能級(jí)所俘獲而后由晶格振動(dòng)或其他能量作用下獲釋在躍遷回到基態(tài)并輻射光子。2025/9/13－典型熒光屏的發(fā)光機(jī)理電子圖像的發(fā)光顯示2025/9/13(a)圖為黃綠熒光屏(ZnS.CdS:Ag)發(fā)光光譜與視覺光譜響應(yīng)匹配，具有中短余暉（下降到10%時(shí)約為0.2ms）較高的發(fā)光效率(>15cd/W)。－典型熒光屏的發(fā)光機(jī)理電子圖像的發(fā)光顯示2025/9/13(a)圖為黃綠熒光屏(ZnS.CdS:Ag)發(fā)光光譜與視覺光譜響應(yīng)匹配，具有中短余暉（下降到10%時(shí)約為0.2ms）較高的發(fā)光效率(>15cd/W)。(b)圖為藍(lán)熒光屏(ZnS:Ag)發(fā)光光譜與照相底片的感光光譜分布相匹配，具有短余暉（下降到10%時(shí)約為0.05ms），發(fā)光效率(約3cd/W)適宜做攝影的像管熒光屏。－典型熒光屏的發(fā)光機(jī)理電子圖像的發(fā)光顯示2025/9/13－典型熒光屏的發(fā)光機(jī)理電子圖像的發(fā)光顯示2025/9/13熒光屏的發(fā)光特性熒光屏的轉(zhuǎn)換效率不僅與晶態(tài)磷光體的材料有關(guān)，還和粉層厚度，粒度，入射電子的能量，以及鋁膜的影響等因素相關(guān)；像管熒光屏的轉(zhuǎn)換效率還應(yīng)考慮光譜分布，光譜匹配的問題。－典型熒光屏的發(fā)光機(jī)理電子圖像的發(fā)光顯示2025/9/13熒光屏的發(fā)光特性熒光屏的轉(zhuǎn)換效率不僅與晶態(tài)磷光體的材料有關(guān)，還和粉層厚度，粒度，入射電子的能量，以及鋁膜的影響等因素相關(guān)；像管熒光屏的轉(zhuǎn)換效率還應(yīng)考慮光譜分布，光譜匹配的問題。－典型熒光屏的發(fā)光機(jī)理電子圖像的發(fā)光顯示2025/9/13像管成像的物理過程像管結(jié)構(gòu)類型與性能指標(biāo)輻射圖像的光電轉(zhuǎn)換電子圖像的成像理論電子圖像的發(fā)光顯示光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13像管成像的物理過程像管結(jié)構(gòu)類型與性能指標(biāo)輻射圖像的光電轉(zhuǎn)換電子圖像的成像理論電子圖像的發(fā)光顯示光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光學(xué)纖維面板光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)傳像原理數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng)錐形光學(xué)面板和扭像器微通道板2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光學(xué)纖維面板光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)傳像原理數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng)錐形光學(xué)面板和扭像器微通道板2025/9/13光纖面板給像增強(qiáng)器帶來了如下優(yōu)點(diǎn):光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)2025/9/13光纖面板給像增強(qiáng)器帶來了如下優(yōu)點(diǎn):增加了傳遞圖像的傳光效率光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)2025/9/13光纖面板給像增強(qiáng)器帶來了如下優(yōu)點(diǎn):增加了傳遞圖像的傳光效率提供了可采用準(zhǔn)同心球?qū)ΨQ電子光學(xué)系統(tǒng)的可能性，從而改善了像質(zhì)光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)2025/9/13光纖面板給像增強(qiáng)器帶來了如下優(yōu)點(diǎn):增加了傳遞圖像的傳光效率提供了可采用準(zhǔn)同心球?qū)ΨQ電子光學(xué)系統(tǒng)的可能性，從而改善了像質(zhì)可制成錐形光學(xué)纖維面板或光學(xué)纖維扭像器，從而實(shí)現(xiàn)改變放大率或倒像的傳像作用光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光學(xué)纖維面板光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)傳像原理數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng)錐形光學(xué)面板和扭像器微通道板2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光學(xué)纖維面板光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)傳像原理數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng)錐形光學(xué)面板和扭像器微通道板2025/9/13傳像原理:全反射原理n1n2αiα1α2α3根據(jù)全反射條件，可得到臨界入射角的表達(dá)式：2025/9/13傳像原理:全反射原理n1n2αiα1α2α3根據(jù)全反射條件，可得到臨界入射角的表達(dá)式：2025/9/13傳像原理:全反射原理n1n2αiα1α2α3根據(jù)全反射條件，可得到臨界入射角的表達(dá)式：2025/9/13傳像原理:全反射原理n1n2αiα1α2α3根據(jù)全反射條件，可得到臨界入射角的表達(dá)式：2025/9/13傳像原理:全反射原理n1n2αiα1α2α3根據(jù)全反射條件，可得到臨界入射角的表達(dá)式：2025/9/13傳像原理:全反射原理n1n2αiα1α2α3根據(jù)全反射條件，可得到臨界入射角的表達(dá)式：2025/9/13傳像原理:全反射原理n1n2αiα1α2α3

只要選擇光導(dǎo)纖維的芯料和皮料的折射率滿足如上不等式，即可具有理想傳像功能。根據(jù)全反射條件，可得到臨界入射角的表達(dá)式：2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光學(xué)纖維面板光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)傳像原理數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng)錐形光學(xué)面板和扭像器微通道板2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光學(xué)纖維面板光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)傳像原理數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng)錐形光學(xué)面板和扭像器微通道板2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光學(xué)纖維的數(shù)值孔徑A的定義表達(dá)式：式中α為孔徑角，光學(xué)纖維只傳遞入射角小于α的光線。2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光學(xué)纖維的數(shù)值孔徑A的定義表達(dá)式：式中α為孔徑角，光學(xué)纖維只傳遞入射角小于α的光線。光纖面板有效傳光效率總是小于1，當(dāng)入射光為朗伯光源時(shí)，其效率為50%~60%。2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光學(xué)纖維的數(shù)值孔徑A的定義表達(dá)式：式中α為孔徑角，光學(xué)纖維只傳遞入射角小于α的光線。光纖面板有效傳光效率總是小于1，當(dāng)入射光為朗伯光源時(shí)，其效率為50%~60%。降低有效傳光效率的因素有：2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光學(xué)纖維的數(shù)值孔徑A的定義表達(dá)式：式中α為孔徑角，光學(xué)纖維只傳遞入射角小于α的光線。光纖面板有效傳光效率總是小于1，當(dāng)入射光為朗伯光源時(shí)，其效率為50%~60%。降低有效傳光效率的因素有：入射到光導(dǎo)纖維外皮的光全是無效的，通常，光學(xué)纖維面板的外皮截面面積占總截面積的30%；2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光學(xué)纖維的數(shù)值孔徑A的定義表達(dá)式：式中α為孔徑角，光學(xué)纖維只傳遞入射角小于α的光線。光纖面板有效傳光效率總是小于1，當(dāng)入射光為朗伯光源時(shí)，其效率為50%~60%。降低有效傳光效率的因素有：入射到光導(dǎo)纖維外皮的光全是無效的，通常，光學(xué)纖維面板的外皮截面面積占總截面積的30%；光線在光纖面板端面上，及界面處的反射損失；2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光學(xué)纖維的數(shù)值孔徑A的定義表達(dá)式：式中α為孔徑角，光學(xué)纖維只傳遞入射角小于α的光線。光纖面板有效傳光效率總是小于1，當(dāng)入射光為朗伯光源時(shí)，其效率為50%~60%。降低有效傳光效率的因素有：入射到光導(dǎo)纖維外皮的光全是無效的，通常，光學(xué)纖維面板的外皮截面面積占總截面積的30%；光線在光纖面板端面上，及界面處的反射損失；光線在光導(dǎo)纖維之間的串光損失。2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光導(dǎo)纖維間串光的起因可以用三環(huán)效應(yīng)來說明：2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光導(dǎo)纖維間串光的起因可以用三環(huán)效應(yīng)來說明：當(dāng)一束準(zhǔn)直光照射光學(xué)纖維面板時(shí)，其輸出呈現(xiàn)出三個(gè)環(huán)帶：2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光導(dǎo)纖維間串光的起因可以用三環(huán)效應(yīng)來說明：當(dāng)一束準(zhǔn)直光照射光學(xué)纖維面板時(shí)，其輸出呈現(xiàn)出三個(gè)環(huán)帶：入射角最小的第一環(huán)帶光，表示由內(nèi)芯向外皮串光產(chǎn)生的光環(huán)；2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光導(dǎo)纖維間串光的起因可以用三環(huán)效應(yīng)來說明：當(dāng)一束準(zhǔn)直光照射光學(xué)纖維面板時(shí)，其輸出呈現(xiàn)出三個(gè)環(huán)帶：入射角最小的第一環(huán)帶光，表示由內(nèi)芯向外皮串光產(chǎn)生的光環(huán)；出射角相等的第二環(huán)帶，這是內(nèi)芯全反射產(chǎn)生的光環(huán)，也有入射到外皮由外皮出射的光。－有效傳遞圖像的光；2025/9/13

數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng):光導(dǎo)纖維間串光的起因可以用三環(huán)效應(yīng)來說明：當(dāng)一束準(zhǔn)直光照射光學(xué)纖維面板時(shí)，其輸出呈現(xiàn)出三個(gè)環(huán)帶：入射角最小的第一環(huán)帶光，表示由內(nèi)芯向外皮串光產(chǎn)生的光環(huán)；出射角相等的第二環(huán)帶，這是內(nèi)芯全反射產(chǎn)生的光環(huán)，也有入射到外皮由外皮出射的光。－有效傳遞圖像的光；出射角最大的第三個(gè)環(huán)帶，其出射角與入射角表達(dá)式為公式c，這是由外皮向內(nèi)芯串光得到的光環(huán)。2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光學(xué)纖維面板光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)傳像原理數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng)錐形光學(xué)面板和扭像器微通道板2025/9/13

錐形光學(xué)面板和扭像器:錐形光導(dǎo)纖維:其主要區(qū)別于普通光纖面板的就是放大率不等于1。光學(xué)纖維扭像器：其輸入像與輸出像正好成倒像關(guān)系。2025/9/13

錐形光學(xué)面板和扭像器:錐形光導(dǎo)纖維:其主要區(qū)別于普通光纖面板的就是放大率不等于1。光學(xué)纖維扭像器：其輸入像與輸出像正好成倒像關(guān)系。2025/9/13

錐形光學(xué)面板和扭像器:錐形光導(dǎo)纖維:其主要區(qū)別于普通光纖面板的就是放大率不等于1。光學(xué)纖維扭像器：其輸入像與輸出像正好成倒像關(guān)系。2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光學(xué)纖維面板光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)傳像原理數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng)錐形光學(xué)面板和扭像器微通道板2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增光學(xué)纖維面板光纖面板對(duì)像管的貢獻(xiàn)傳像原理數(shù)值孔徑與三環(huán)效應(yīng)錐形光學(xué)面板和扭像器微通道板2025/9/13微通道板微通道板的構(gòu)成通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系輸出電流密度的飽和效應(yīng)離子反饋噪聲特性VsVm1Vm2VcVa光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13微通道板微通道板的構(gòu)成通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系輸出電流密度的飽和效應(yīng)離子反饋噪聲特性VsVm1Vm2VcVa光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增微通道板(MCP)的構(gòu)成：微通道板是一塊通道內(nèi)壁具有良好二次電子發(fā)射性能的微細(xì)空心通道玻璃纖維板。2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增微通道板(MCP)的構(gòu)成：微通道板是一塊通道內(nèi)壁具有良好二次電子發(fā)射性能的微細(xì)空心通道玻璃纖維板。通道孔徑約5~45μm；端面開口比約55%~80%；通道長度與孔徑比的典型值為40。2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增微通道板(MCP)的構(gòu)成：微通道板是一塊通道內(nèi)壁具有良好二次電子發(fā)射性能的微細(xì)空心通道玻璃纖維板。通道孔徑約5~45μm；端面開口比約55%~80%；通道長度與孔徑比的典型值為40。微通道板兩端鍍有鎳層，形成輸入輸出電極；微通道通常不垂直于斷面，具有7~15度傾角；2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增微通道板(MCP)的構(gòu)成：微通道板是一塊通道內(nèi)壁具有良好二次電子發(fā)射性能的微細(xì)空心通道玻璃纖維板。通道孔徑約5~45μm；端面開口比約55%~80%；通道長度與孔徑比的典型值為40。微通道板兩端鍍有鎳層，形成輸入輸出電極；微通道通常不垂直于斷面，具有7~15度傾角；通道內(nèi)的表層具有半導(dǎo)電和較高的二次電子發(fā)射特性；2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增微通道板(MCP)的構(gòu)成：微通道板是一塊通道內(nèi)壁具有良好二次電子發(fā)射性能的微細(xì)空心通道玻璃纖維板。通道孔徑約5~45μm；端面開口比約55%~80%；通道長度與孔徑比的典型值為40。微通道板兩端鍍有鎳層，形成輸入輸出電極；微通道通常不垂直于斷面，具有7~15度傾角；通道內(nèi)的表層具有半導(dǎo)電和較高的二次電子發(fā)射特性；有時(shí)在微通道板輸入端鍍上約厚1~3nm的三氧化二鋁膜，用于防通道內(nèi)的離子反饋，保護(hù)像管的光陰極，避免其受離子沖擊。2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13皮料玻璃一次化料→二次化料→機(jī)械拉管→退火→刻槽→清洗光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13皮料玻璃一次化料→二次化料→機(jī)械拉管→退火→刻槽→清洗芯料玻璃熔煉→制棒→退火→研磨、拋光→刻槽→清洗光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13皮料玻璃一次化料→二次化料→機(jī)械拉管→退火→刻槽→清洗芯料玻璃熔煉→制棒→退火→研磨、拋光→刻槽→清洗實(shí)體邊玻璃熔煉→制棒→退火→研磨、拋光→刻槽→清洗光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13皮料玻璃一次化料→二次化料→機(jī)械拉管→退火→刻槽→清洗芯料玻璃熔煉→制棒→退火→研磨、拋光→刻槽→清洗實(shí)體邊玻璃熔煉→制棒→退火→研磨、拋光→刻槽→清洗拉單絲→排復(fù)絲棒→拉復(fù)絲→選復(fù)絲→排板（排屏）→壓板→切片→滾圓→倒邊磨、拋→清洗→檢驗(yàn)→清洗→腐蝕→清洗→烘干→氫還原→鍍電極→檢驗(yàn)→測試→包裝→與制管工藝兼容性試驗(yàn)光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13標(biāo)準(zhǔn)MCP（左）和擴(kuò)口的高性能MCP（右）的SEM圖光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13微通道板微通道板的構(gòu)成通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系輸出電流密度的飽和效應(yīng)離子反饋噪聲特性VsVm1Vm2VcVa光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13微通道板微通道板的構(gòu)成通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系輸出電流密度的飽和效應(yīng)離子反饋噪聲特性VsVm1Vm2VcVa光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13通道內(nèi)的二次電子發(fā)射光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13通道內(nèi)的二次電子發(fā)射：二次電子發(fā)射：當(dāng)高速電子入射到固體表層，連續(xù)與體內(nèi)電子碰撞使電子受激而逸出表面的過程稱為二次電子發(fā)射。其出射的電子數(shù)與入射電子數(shù)之比定義為二次電子發(fā)射系數(shù)δ（或二次電子倍增系數(shù)）光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13通道內(nèi)的二次電子發(fā)射：二次電子發(fā)射：當(dāng)高速電子入射到固體表層，連續(xù)與體內(nèi)電子碰撞使電子受激而逸出表面的過程稱為二次電子發(fā)射。其出射的電子數(shù)與入射電子數(shù)之比定義為二次電子發(fā)射系數(shù)δ（或二次電子倍增系數(shù)）二次電子發(fā)射系數(shù)是入射電子加速電位和入射角的函數(shù)光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13通道內(nèi)的二次電子發(fā)射：二次電子發(fā)射：當(dāng)高速電子入射到固體表層，連續(xù)與體內(nèi)電子碰撞使電子受激而逸出表面的過程稱為二次電子發(fā)射。其出射的電子數(shù)與入射電子數(shù)之比定義為二次電子發(fā)射系數(shù)δ（或二次電子倍增系數(shù)）二次電子發(fā)射系數(shù)是入射電子加速電位和入射角的函數(shù)光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板入射端對(duì)著光電陰極，位于電子光學(xué)系統(tǒng)像面上，出口端對(duì)著熒光屏；入射電子在通道內(nèi)連續(xù)倍增，直至從通道出口端出射為止；通道板的各通道彼此隔離，因此它可以將二維分布的電子流對(duì)應(yīng)地增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)電子圖像增強(qiáng)。2025/9/13通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板入射端對(duì)著光電陰極，位于電子光學(xué)系統(tǒng)像面上，出口端對(duì)著熒光屏；入射電子在通道內(nèi)連續(xù)倍增，直至從通道出口端出射為止；通道板的各通道彼此隔離，因此它可以將二維分布的電子流對(duì)應(yīng)地增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)電子圖像增強(qiáng)。2025/9/13微通道板微通道板的構(gòu)成通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系輸出電流密度的飽和效應(yīng)離子反饋噪聲特性VsVm1Vm2VcVa光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13微通道板微通道板的構(gòu)成通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系輸出電流密度的飽和效應(yīng)離子反饋噪聲特性VsVm1Vm2VcVa光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13

微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系微通道板的電流增益G用輸出輸入電流之比來表示。在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，可用出射與入射電子數(shù)之比表示。2025/9/13

微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系微通道板的電流增益G用輸出輸如電流之比來表示。在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，可用出射與入射電子數(shù)之比表示。簡化的電流增益表達(dá)式（a)的推導(dǎo)是建立在如下近似處理的基礎(chǔ)上的：通道內(nèi)二次電子逸出表面的角分布符合余弦分布，因此歸化為最可幾出射角出射角，即垂直于表面出射；通道內(nèi)二次電子的初能量分布呈現(xiàn)麥克斯韋分布，也歸為最可幾值，用V0表示其初電位的最可幾值；由于通道內(nèi)電子的出射角及初電位都?xì)w化為確定值，故通道內(nèi)電場作用下電子運(yùn)動(dòng)軌跡都一致，可以取統(tǒng)一的二次電子倍增系數(shù)，令平均倍增系數(shù)為δ，并取其等于KVc(Vc為入射電子的加速電位，K為比例系數(shù))。2025/9/13

微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系微通道板的電流增益G用輸出輸如電流之比來表示。在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，可用出射與入射電子數(shù)之比表示。簡化的電流增益表達(dá)式（a)的推導(dǎo)是建立在如下近似處理的基礎(chǔ)上的：通道內(nèi)二次電子逸出表面的角分布符合余弦分布，因此歸化為最可幾出射角出射角，即垂直于表面出射；通道內(nèi)二次電子的初能量分布呈現(xiàn)麥克斯韋分布，也歸為最可幾值，用V0表示其初電位的最可幾值；由于通道內(nèi)電子的出射角及初電位都?xì)w化為確定值，故通道內(nèi)電場作用下電子運(yùn)動(dòng)軌跡都一致，可以取統(tǒng)一的二次電子倍增系數(shù)，令平均倍增系數(shù)為δ，并取其等于KVc(Vc為入射電子的加速電位，K為比例系數(shù))。2025/9/13

微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系微通道板的電流增益G用輸出輸如電流之比來表示。在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，可用出射與入射電子數(shù)之比表示。簡化的電流增益表達(dá)式（a)的推導(dǎo)是建立在如下近似處理的基礎(chǔ)上的：通道內(nèi)二次電子逸出表面的角分布符合余弦分布，因此歸化為最可幾出射角出射角，即垂直于表面出射；通道內(nèi)二次電子的初能量分布呈現(xiàn)麥克斯韋分布，也歸為最可幾值，用V0表示其初電位的最可幾值；由于通道內(nèi)電子的出射角及初電位都?xì)w化為確定值，故通道內(nèi)電場作用下電子運(yùn)動(dòng)軌跡都一致，可以取統(tǒng)一的二次電子倍增系數(shù)，令平均倍增系數(shù)為δ，并取其等于KVc(Vc為入射電子的加速電位，K為比例系數(shù))。2025/9/13

微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系微通道板的電流增益G用輸出輸如電流之比來表示。在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，可用出射與入射電子數(shù)之比表示。簡化的電流增益表達(dá)式（a)的推導(dǎo)是建立在如下近似處理的基礎(chǔ)上的：通道內(nèi)二次電子逸出表面的角分布符合余弦分布，因此歸化為最可幾出射角出射角，即垂直于表面出射；通道內(nèi)二次電子的初能量分布呈現(xiàn)麥克斯韋分布，也歸為最可幾值，用V0表示其初電位的最可幾值；由于通道內(nèi)電子的出射角及初電位都?xì)w化為確定值，故通道內(nèi)電場作用下電子運(yùn)動(dòng)軌跡都一致，可以取統(tǒng)一的二次電子倍增系數(shù)，令平均倍增系數(shù)為δ，并取其等于KVc(Vc為入射電子的加速電位，K為比例系數(shù))。2025/9/13

微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系微通道板的電流增益G用輸出輸如電流之比來表示。在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，可用出射與入射電子數(shù)之比表示。簡化的電流增益表達(dá)式（a)的推導(dǎo)是建立在如下近似處理的基礎(chǔ)上的：

(a)式中η為通道板輸入斷面的探測效率，通常等于輸入端面通道開口面積與總面積之比(占空比)；L為通道長度，s為通道內(nèi)每個(gè)電子在軸向行程中的平均距離。設(shè)通道板兩端所加工作電壓為U，通道板的長度L與其直徑d的比值為α:2025/9/13長徑比α:對(duì)電流增益表達(dá)式針對(duì)長徑比求一階偏導(dǎo)，使之為零，即可知可帶來最大電流增益的長徑比。右式中e為自然對(duì)數(shù)的底?？梢?，長徑比的最佳值與工作電壓成正比，因此有長徑比與電流增益的關(guān)系曲線。微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系2025/9/13長徑比α:對(duì)電流增益表達(dá)式針對(duì)長徑比求一階偏導(dǎo)，使之為零，即可知可帶來最大電流增益的長徑比。右式中e為自然對(duì)數(shù)的底?？梢姡L徑比的最佳值與工作電壓成正比，因此有長徑比與電流增益的關(guān)系曲線。微通道板工作電壓U：與分析長徑比對(duì)電流增益表達(dá)式的關(guān)系相同。結(jié)論：微通道板的最佳工作電壓與最佳長徑比之間具有確定的關(guān)系，通常取U=22α微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系2025/9/13長徑比α:對(duì)電流增益表達(dá)式針對(duì)長徑比求一階偏導(dǎo)，使之為零，即可知可帶來最大電流增益的長徑比。右式中e為自然對(duì)數(shù)的底。可見，長徑比的最佳值與工作電壓成正比，因此有長徑比與電流增益的關(guān)系曲線。微通道板工作電壓U：與分析長徑比對(duì)電流增益表達(dá)式的關(guān)系相同。結(jié)論：微通道板的最佳工作電壓與最佳長徑比之間具有確定的關(guān)系，通常取U=22α微通道板輸入端開口面積比η微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系2025/9/13長徑比α:對(duì)電流增益表達(dá)式針對(duì)長徑比求一階偏導(dǎo)，使之為零，即可知可帶來最大電流增益的長徑比。右式中e為自然對(duì)數(shù)的底?？梢?，長徑比的最佳值與工作電壓成正比，因此有長徑比與電流增益的關(guān)系曲線。微通道板工作電壓U：與分析長徑比對(duì)電流增益表達(dá)式的關(guān)系相同。結(jié)論：微通道板的最佳工作電壓與最佳長徑比之間具有確定的關(guān)系，通常取U=22α微通道板輸入端開口面積比η通道的二次電子倍增系數(shù)δ(K)微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系2025/9/13長徑比α:對(duì)電流增益表達(dá)式針對(duì)長徑比求一階偏導(dǎo)，使之為零，即可知可帶來最大電流增益的長徑比。右式中e為自然對(duì)數(shù)的底?？梢姡L徑比的最佳值與工作電壓成正比，因此有長徑比與電流增益的關(guān)系曲線。微通道板工作電壓U：與分析長徑比對(duì)電流增益表達(dá)式的關(guān)系相同。結(jié)論：微通道板的最佳工作電壓與最佳長徑比之間具有確定的關(guān)系，通常取U=22α微通道板輸入端開口面積比η通道的二次電子倍增系數(shù)δ(K)微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系2025/9/13長徑比α:對(duì)電流增益表達(dá)式針對(duì)長徑比求一階偏導(dǎo)，使之為零，即可知可帶來最大電流增益的長徑比。右式中e為自然對(duì)數(shù)的底?？梢?，長徑比的最佳值與工作電壓成正比，因此有長徑比與電流增益的關(guān)系曲線。微通道板工作電壓U：與分析長徑比對(duì)電流增益表達(dá)式的關(guān)系相同。結(jié)論：微通道板的最佳工作電壓與最佳長徑比之間具有確定的關(guān)系，通常取U=22α微通道板輸入端開口面積比η通道的二次電子倍增系數(shù)δ(K)微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系2025/9/13微通道板微通道板的構(gòu)成通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系輸出電流密度的飽和效應(yīng)離子反饋噪聲特性VsVm1Vm2VcVa光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13微通道板微通道板的構(gòu)成通道內(nèi)的二次電子發(fā)射微通道板的電流增益與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系輸出電流密度的飽和效應(yīng)離子反饋噪聲特性VsVm1Vm2VcVa光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增2025/9/13

輸出電流密度的飽和效應(yīng)：輸入電流密度增大到一定程度后，輸出電流不再隨輸入電流增加而增加，這一最大的輸出電流密度稱為微通道板的飽和電流密度。2025/9/13

輸出電流密度的飽和效應(yīng)：輸入電流密度增大到一定程度后，輸出電流不再隨輸入電流增加而增加，這一最大的輸出電流密度稱為微通道板的飽和電流密度。飽和效應(yīng)可以自行恢復(fù)且只限于每個(gè)通道而不影響臨近通道。2025/9/13

輸出電流密度的飽和效應(yīng)：輸入電流密度增大到一定程度后，輸出電流不再隨輸入電流增加而增加，這一最大的輸出電流密度稱為微通道板的飽和電流密度。飽和效應(yīng)可以自行恢復(fù)且只限于每個(gè)通道而不影響臨近通道。微通道板的自飽和效應(yīng)使像管具有防強(qiáng)光特性，保護(hù)了熒光屏，不致于灼傷損壞。2025/9/13

輸出電流密度的飽和效應(yīng)：輸入電流密度增大到一定程度后，輸出電流不再隨輸入電流增加而增加，這一最大的輸出電流密度稱為微通道板的飽和電流密度。飽和效應(yīng)可以自行恢復(fù)且只限于每個(gè)通道而不影響臨近通道。微通道板的自飽和效應(yīng)使像管具有防強(qiáng)光特性，保護(hù)了熒光屏，不致于灼傷損壞。自飽和效應(yīng)的原因－連續(xù)工作時(shí)的通道壁電阻效應(yīng)脈沖工作時(shí)的通道壁充電效應(yīng)2