نظام تصوير استشعار عداد الفوتون الفردي قائم على تقنية تعديل الضوء الفضائي المعزز للأشعة فوق البنفسجية

GUO Naifei ,  

SUN Liang ,  

HE Lingping ,  

MA Tianqi ,  

TAO Chen ,  

WANG Wei ,  

YAN Wanhong ,  

摘要

لتلبية احتياجات مجالات مثل مراقبة الطقس الفضائي، الإنذار المبكر بالأشعة فوق البنفسجية، والأجهزة التحليلية عالية المستوى من حيث حساسية وكفاءة اكتشاف المستشعرات ضمن نطاق ديناميكي واسع، تم تطوير نظام تصوير استشعاري يقوم على عداد فوتونات فردية محسّن للأشعة فوق البنفسجية. يجمع النظام بين ميزة العدادات الأحادية الأبعاد ذات الحساسية العالية والضوضاء المنخفضة ضمن نطاق الأشعة فوق البنفسجية مع خصائص أجهزة المرايا الرقمية المصغرة المعززة للأشعة فوق البنفسجية ذات حجم البكسل الصغير ومعدل التعديل المكاني العالي. يمكن لهذا النظام ضبط توقيت الطيف الذي يستقبله كل بكسل بشكل ديناميكي، وتنفيذ تعديل مستوى البكسل للفوتونات التي تصل إلى العدادات الأحادية الأبعاد. عندما يتم اكتشاف إشارة طيفية ضعيفة للهدف، يتم تحسين نسبة إشارة إلى ضوضاء منطقة التصوير المستهدفة باستخدام طريقة الترميز والتعديل؛ وعند التحكم في خوارزميات الإقتران المكاني والمكاني لتحقيق التحكم في شدة الضوء بعدة مستويات على كل نقطة بكسل بالمستشعر الصورة، يمكن تعديل شدة الضوء بسرعة في المناطق المشبعة إلى أفضل نطاق للمستشعر. تم تصميم هيكل بصري متكامل داخل النظام، تم اختبار نطاق الطول الموجي ومعدل العد المظلم والنطاق الديناميكي. أظهرت النتائج أن نطاق الاستجابة يبلغ 180~320 نانومتر، مع نطاق ديناميكي 163.9 ديسيبل، ومعدل عد مظلم 0.481 cps/cm2، وتحويل للنظام أكبر من 0.6، مما يتوافق مع معايير التصميم. يمكن للنظام تحقيق تصوير واستشعار عالي الحساسية للإشارات الطيفية بالأشعة فوق البنفسجية مع معدل عد منخفض، حجم بكسل صغير، ومعدل تعديل مكاني عالي، مما يوفر دعماً تقنياً أساسياً لمجالات الكشف والتصوير عالي الحساسية في نطاق الأشعة فوق البنفسجية في الصين.

关键词

البصريات الموجية القصيرة; التصوير بالأشعة فوق البنفسجية; تصوير عداد الفوتون الفردي; تعديل الضوء الفضائي; التصوير المتكامل; الاستشعار عالي الحساسية

阅读全文