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微通道板输入面光子反射特性研究

郭雅宁  
【摘要】:微光夜视技术对提高现代战争夜战能力有着十分重要的意义,微光像增强器是微光夜视技术的核心器件,由光电阴极、电子倍增器和荧光屏组成。二代、三代和四代微光像增强器是用微通道板来进行电子倍增的,这大大提高了像增强器的整体性能。但是微光像增强器在工作的过程中,由于从光电阴极透射的光子在微通道板输入端面有一定的反射,会产生光子散射噪声,降低像增强器的信噪比。通过查阅文献,国内外相关行业对这个方面的研究较少,本文将对微通道板输入面的光子反射特性进行研究,旨在为之后能够在工艺上降低微通道板输入面的反射率进而减小光子散射噪声提供一定的理论依据。本文采用理论和实验相结合的方法,对微通道板输入面的光子反射特性与入射光谱波长、微通道板丝径大小、输入端面是否蒸镀防离子反馈膜之间的关系进行了研究。理论上,利用麦克斯韦方程组推出金属薄膜光学常数与波长、电导率等因素之间的关系,解释了微通道板输入面反射特性与波长之间的关系,得出蒸镀防离子反馈膜之后输入面反射率会降低。微通道板丝径大小决定开口面积比,光子散射噪声是附加噪声的一部分,与开口面积比成正比,则微通道板输入面反射率与开口面积比的大小成正比关系。实验上,选择丝径分别为6μm、8μm、10μm三种微通道板样品,在200nm-800nm波段用UV-3600分光光度计分别测试其反射率。结果表明:6μm微通道板样品反射率在200nm-500nm波段线性增大,大约从10%上升到17%之后趋于稳定。丝径为8μm的样品其测试结果与6μm样品所得的结果进行比较,开口面积比大的8μm样品反射率小,但与理论分析反射率与开口面积比成正比有误差,分析了误差产生的原因。10μm微通道板样品蒸镀防离子反馈膜前后曲线进行比较,镀膜后反射率降低了约2.5%。在实验测试的基础上,对所得的数据进行曲线拟合的分析,得出了每种样品其反射率与波长之间的函数关系。据此在之后的研究中,可以通过光电阴极透射光的情况,得出这几种参数条件下微通道板在其他波段上的反射情况,进一步推断其光子散射噪声的情况。


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