光電成像原理及技術(shù)部分答案(北理工)

1、第一章5.光學(xué)成像系統(tǒng)與光電成像系統(tǒng)的成像過程各有什么特點(diǎn)？在光電成像系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)方面通常從哪幾方面考慮？答：a、兩者都有光學(xué)元件并且其目的都是成像。而區(qū)別是光電成像系統(tǒng)中多了光電裝換器。b、靈敏度的限制，夜間無照明時(shí)人的視覺能力很差； 分辨力的限制，沒有足夠的視角和對(duì)比度就難以辨認(rèn)； 時(shí)間上的限制，變化過去的影像無法存留在視覺上； 空間上的限制，隔開的空間人眼將無法觀察； 光譜上的限制，人眼只對(duì)電磁波譜中很窄的可見光區(qū)感興趣。6反映光電成像系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換能力的參數(shù)有哪些？表達(dá)形式有哪些？答：轉(zhuǎn)換系數(shù)：輸入物理量與輸出物理量之間的依從關(guān)系。 在直視型光電成像器件用于增強(qiáng)可見光圖像時(shí)，被定義為電鍍

2、增益G1， 光電靈敏度： 或者： 8.怎樣評(píng)價(jià)光電成像系統(tǒng)的光學(xué)性能？有哪些方法和描述方式？答，利用分辨力和光學(xué)傳遞函數(shù)來描述。 分辨力是以人眼作為接收器所判定的極限分辨力。通常用光電成像系統(tǒng)在一定距離內(nèi)能夠分辨的等寬黑白條紋來表示。 光學(xué)傳遞函數(shù)：輸出圖像頻譜與輸入圖像頻譜之比的函數(shù)。對(duì)于具有線性及時(shí)間、空間不變性成像條件的光電成像過程，完全可以用光學(xué)傳遞函數(shù)來定量描述其成像特性。第二章6.影響光電成像系統(tǒng)分辨景物細(xì)節(jié)的主要因素有哪些？答：景物細(xì)節(jié)的輻射亮度（或單位面積的輻射強(qiáng)度）； 景物細(xì)節(jié)對(duì)光電成像系統(tǒng)接受孔徑的張角； 景物細(xì)節(jié)與背景之間的輻射對(duì)比度。第三章13.根據(jù)物體的輻射發(fā)射率可見

3、物體分為哪幾種類型？答：根據(jù)輻射發(fā)射率的不同一般將輻射體分為三類： 黑體，=1； 灰體，<1,與波長(zhǎng)無關(guān)； 選擇體，<1且隨波長(zhǎng)和溫度而變化。14.試簡(jiǎn)述黑體輻射的幾個(gè)定律，并討論其物理意義。答：普朗克公式：普朗克公式描述了黑體輻射的光譜分布規(guī)律，是黑體理論的基礎(chǔ)。斯蒂芬-波爾滋蔓公式： 表明黑體在單位面積上單位時(shí)間內(nèi)輻射的總能量與黑體溫度T的四次方成正比。維恩位移定律：他表示當(dāng)黑體的溫度升高時(shí)，其光譜輻射的峰值波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)。最大輻射定律：一定溫度下，黑體最大輻射出射度與溫度的五次方成正比。第五章1、 像管的成像包括哪些物理過程？其相應(yīng)的理論或?qū)嶒?yàn)依據(jù)是什么？（1） 像管的成

4、像過程包括3個(gè)過程A、 將接收的微弱的可見光圖像或不可見的輻射圖像轉(zhuǎn)換成電子圖像B、 使電子圖像聚焦成像并獲得能量增強(qiáng)或數(shù)量倍增C、 將獲得增強(qiáng)后的電子圖像轉(zhuǎn)換成可見的光學(xué)圖像（2） A過程：外廣電效應(yīng)、斯托列夫定律和愛因斯坦定律B過程：利用的是電子在靜電場(chǎng)或電磁復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律來獲得能量增強(qiáng)；或者利用微通道板中二次電子發(fā)射來增加電子流密度來進(jìn)行圖像增強(qiáng)C過程：利用的是熒光屏上的發(fā)光材料可以將光電子動(dòng)能轉(zhuǎn)換成光能來顯示光學(xué)圖像2、 像管是怎么分代的？各代的技術(shù)改進(jìn)特點(diǎn)是什么？（1）A、零代微光像增強(qiáng)器技術(shù) B、一代級(jí)聯(lián)式像增強(qiáng)器技術(shù) C、采用微通道板（MCP）的二代像增強(qiáng)器 D、采用負(fù)電子親和

5、勢(shì)光陰極的三代像增強(qiáng)器 E、超二代像增強(qiáng)器 F、超三代像增強(qiáng)器 G、第四代像增強(qiáng)器（2）一代和零代的區(qū)別在于一代像增強(qiáng)其采用了光學(xué)纖維面板將多級(jí)耦合起來，形成級(jí)聯(lián)式的像增強(qiáng)器，一般為得到正像，耦合級(jí)數(shù)多取奇數(shù)，通常微三級(jí) 二代和一代的根本區(qū)別在于：它不是采用多級(jí)級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)光電子圖像倍增，而是采用在單級(jí)像增強(qiáng)器中設(shè)置MCP來實(shí)現(xiàn)光電子圖像倍增。 三代和二代近貼式像管類似，其根本區(qū)別在于光陰極，但對(duì)MCP也提出了更高的性能要求。二代采用的是表面具有正電子親和勢(shì)的多晶薄膜結(jié)構(gòu)的多堿光陰極，三代采用的則是負(fù)電子親和勢(shì)光陰極，因此三代具有高增益、低噪聲的有點(diǎn)。11、光電發(fā)射為什么會(huì)存在極限電流密度？試分析

6、并導(dǎo)出連續(xù)工作條件下和脈沖工作條件下的極限電流密度表達(dá)式。 （1）在工作狀態(tài)下，像管維持光電發(fā)射要依賴于光陰極的真空界面有向內(nèi)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，這一電場(chǎng)是由電子光學(xué)系統(tǒng)提供的。光陰極的光電發(fā)射將產(chǎn)生空間電荷，此空間電荷所形成的附加電場(chǎng)與電子光學(xué)系統(tǒng)的電場(chǎng)方向相反。隨著光電發(fā)射電流密度的增大，空間電荷的電場(chǎng)會(huì)增加到足以抵消電子光學(xué)系統(tǒng)所提供的電場(chǎng)。如果忽略光電子的初速度，當(dāng)光陰極畫的法向場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí)，光電發(fā)射就要受到限制，這時(shí)像管的光電發(fā)射將呈飽和狀態(tài)。這一電流密度稱之為光電發(fā)射的極限電流密度。 （2）見P159P16018、什么樣的透鏡叫短透鏡？導(dǎo)出短透鏡的焦距公式并分析其成像性質(zhì)。 答：（1）把對(duì)電

7、子起有效作用的場(chǎng)透鏡的作用區(qū)間限于一個(gè)有限的空間范圍內(nèi)，稱此空間位透鏡空間，在此空間內(nèi)，電子軌跡在場(chǎng)的作用下是連續(xù)變化的，而物與像則位于透鏡場(chǎng)外，透鏡場(chǎng)外的空間位等位空間。這種做了理想化的電子透鏡稱為短透鏡（或薄透鏡）。（2）短透鏡的焦距公式的推導(dǎo)見書P179P180（包括像方焦距和物方焦距）成像性質(zhì)： 透鏡作用區(qū)域較之透鏡到物、像距離小得多，比焦距小得多，物、像、焦距均在場(chǎng)外。 場(chǎng)劃分為三個(gè)區(qū)域，物空間，透鏡空間，像空間，在物、像空間，電位固定不變，電子軌跡為直線 (z)>0時(shí)透鏡是會(huì)聚的（f為正），(z)<0時(shí)透鏡是發(fā)散的（f為負(fù)），且f與(z)成反比，即(z)越大f越小，會(huì)聚

8、本領(lǐng)越強(qiáng)20、什么是熒光？什么是磷光？ 答：晶態(tài)磷光體在受電子激發(fā)時(shí)產(chǎn)生的光發(fā)射稱為熒光。停止電子激發(fā)后持續(xù)產(chǎn)生的光發(fā)射稱為磷光。21.熒光屏表面蒸鍍鋁膜的作用是什么？（P185）在熒光屏的表層上蒸鍍一層鋁膜，厚度約為0.1um，其作用為：引走積累的負(fù)電荷；防止光反饋給光陰極；使熒光屏形成等電位；將光反射到輸出方向。22.受激輻射可見光的條件是什么？（p185）受激輻射可見光的條件是電子躍遷的能級(jí)差必須與可見光光子的能量相同。25.熒光屏的轉(zhuǎn)換效率與哪些因素有關(guān)？為什么說圖像分辨力和發(fā)光效率對(duì)熒光粉顆粒度的要求是相互矛盾的？（p192）熒光屏的轉(zhuǎn)換效率與制作熒光屏本身的材料晶態(tài)磷光體的轉(zhuǎn)換效率

9、有關(guān)，還與屏的粉層厚度、粒度、入射電子的能量及鋁膜的影響等因素有關(guān)。一般，粒度越大轉(zhuǎn)換效率越高。但是，過厚的熒光屏將降低輸出圖像的分辨力。厚度的增加會(huì)導(dǎo)致光擴(kuò)散的增大，分辨力將隨之下降。因此，粒度應(yīng)該適當(dāng)。通常選取顆粒直徑與熒光屏厚度相近，這樣可獲得發(fā)光效率與圖像分辨力的最佳組合。26.光纖面板（OFP）的傳像原理是什么？像管應(yīng)用光纖面板有什么優(yōu)點(diǎn)？（p193）光纖面板是基于光線的全反射原理進(jìn)行傳像的，由于光導(dǎo)纖維的芯料折射率高于皮料的折射率，因此入射角小于全反射臨界角的全部光線都只能在內(nèi)芯中反射。所以每一根光導(dǎo)纖維能獨(dú)立地傳遞光線，且相互之間不串光。由大量光導(dǎo)纖維所組成的面板則可以傳遞一幅光

10、學(xué)圖像。光纖面板使像增強(qiáng)器獲得以下優(yōu)點(diǎn)：增加了傳遞圖像的傳光效率；提供了采用準(zhǔn)球?qū)ΨQ電子光學(xué)系統(tǒng)的可能性，從而改善了像質(zhì)；可制成錐形光纖面板或光學(xué)纖維扭像器。32.為什么MCP大多采用斜通道或彎曲通道的形式？（196、205）通常MCP不垂直于端面，而具有7°15° 的斜角。一方面可提高通道內(nèi)的二次電子發(fā)射次數(shù)，另一方面也可使正離子不能穿出通道，消除或減少離子反饋。P2448.夜視成像系統(tǒng)對(duì)物鏡的基本要求是什么？（p213）夜視成像系統(tǒng)對(duì)物鏡的基本要求大致有以下幾點(diǎn)： 大的同光口徑和相對(duì)孔徑。 小的漸暈。 寬光譜范圍的色差校正。 物鏡有好的調(diào)制傳遞特性。 最大限度的消除雜散

11、光，雜散光對(duì)低信噪比的光電成像的影響比較明顯，減小物鏡的雜散光可減小像質(zhì)的變壞。 在紅外光學(xué)系統(tǒng)中，必須同時(shí)可慮聚光系統(tǒng)和掃描系統(tǒng)。 盡可能減小被動(dòng)紅外系統(tǒng)中冷反射所產(chǎn)生的圖像缺陷。第六章9.成像物鏡主要分為哪幾種類型？各種類型的典型形式是怎樣的？答：光電成像系統(tǒng)用物鏡系統(tǒng)分為三類：折射系統(tǒng)、反射系統(tǒng)和折反射系統(tǒng)。（1） 光電成像系統(tǒng)中常用折射物鏡有雙高斯型和匹茲伐型。雙高斯結(jié)構(gòu)是微光成像系統(tǒng)中大相對(duì)孔徑的基本型，由于這種結(jié)構(gòu)較容易在較寬光譜范圍內(nèi)修正像差，屬于基本對(duì)稱型結(jié)構(gòu)，使軸外像差能自動(dòng)抵消。在儀器視場(chǎng)不大的情況下，可用匹茲伐型物鏡，其基本結(jié)構(gòu)是兩個(gè)正光焦度的雙膠透鏡，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，球差和慧

12、差校正較好，但視場(chǎng)加大時(shí)場(chǎng)曲嚴(yán)重。（2） 反射物鏡分為單反射鏡和雙反射鏡。最常見的是雙反射鏡。單反射鏡分為球面鏡喝非球面鏡（拋物面、橢球面和雙曲面鏡）系統(tǒng)。球面反射鏡和拋物面反射鏡可單獨(dú)使用，橢球面和雙曲面反射鏡由于其光學(xué)焦點(diǎn)和幾何焦點(diǎn)不重合，慧差大，像質(zhì)欠佳，通常和其他反射鏡組合成雙反射鏡系統(tǒng)。（3） 把反射鏡的主鏡和次鏡都采用球面鏡，而用加入補(bǔ)償透鏡的方法校正球面鏡的球差，構(gòu)成折反射物鏡系統(tǒng)。折反射物鏡可實(shí)現(xiàn)大口徑長(zhǎng)焦距，常用的折反射物鏡有施密特系統(tǒng)、曼金折反射鏡、包沃斯-馬克蘇托夫系統(tǒng)以及包沃斯-卡塞格倫系統(tǒng)。10.紅外物鏡相對(duì)于可見光物鏡有什么不同？答：（1）大的通光孔徑和相對(duì)孔徑。限

13、制微光成像系統(tǒng)視見能力的主要因素之一是來自景物的輻射噪聲。加大物鏡的孔徑能最大限度地接收來自目標(biāo)的輻射，獲得大的靶面照度，即大的通光孔徑有利于提高微光系統(tǒng)的信噪比。（2）小的漸暈。（3）寬光譜范圍的色差校正。校正色差的光譜范圍取決于系統(tǒng)光譜響應(yīng)波段，對(duì)主動(dòng)紅外成像系統(tǒng)為0.651.2微米（，對(duì)微光成像系統(tǒng)為0.40.9微米，對(duì)熱成像系統(tǒng)為1.514微米）。（4）物鏡有好的調(diào)制傳遞特性。像管為低通濾波器，目前的極限分辨力為3070lp/mm，通常要求物鏡在10lp/mm的空間頻率時(shí)MTF不低于75%。（5）最大限度地消除雜散光，雜散光對(duì)低信噪比的光電成像的影響比較明顯，減小物鏡的雜散光可減小像質(zhì)

14、的變壞。（6）在紅外光學(xué)系統(tǒng)中，必須同時(shí)考慮聚光系統(tǒng)和掃描系統(tǒng)。（7）盡可能減小被動(dòng)紅外系統(tǒng)中冷反射所產(chǎn)生的圖像缺陷。11、在直視型成像系統(tǒng)中對(duì)目鏡的基本要求是什么？答12、像管直流高壓電源的特點(diǎn)是什么？其主要包括哪幾部分？答：特點(diǎn)（1）提供穩(wěn)定的直流高壓，使像管工作時(shí)保持合適的輸出亮度；（2）性能穩(wěn)定，在高低溫環(huán)境下保證儀器正常工作；（3）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)亮度控制（ABC）功能；（4）對(duì)于選通系統(tǒng)，應(yīng)提供選通周期、脈寬以及延時(shí)可調(diào)的選通電壓；（5）對(duì)自動(dòng)快門，能夠根據(jù)像管電流自動(dòng)調(diào)整工作電壓的占空比；（6）防潮、防震、體積小、質(zhì)量輕、耗電省。包括以下幾個(gè)部分：直流低壓電源、晶體管變換器、升壓變壓器、

15、倍壓整流電路以及穩(wěn)壓電路。13、試以二倍壓電路為例，說明倍壓電路的工作原理。答：把變壓器次級(jí)繞組上的交流高壓整流并倍壓到所需直流高壓的過程。 變壓器T的次級(jí)繞組輸出峰值電壓為V2的交流，則：（1） 正半周：假設(shè)T的輸出端上負(fù)、下正，則D2因反向偏置截止，D1回路導(dǎo)通，對(duì)C1充電，在正半周結(jié)束前，C1兩端電壓為V2;（2） 負(fù)半周：T的輸出端上正、下負(fù)，則D1因反向偏置截止，D2回路導(dǎo)通，對(duì)C2充電，在負(fù)半周結(jié)束前，C2兩端電壓為2倍V2，送至輸出端口為2倍V2的直流。15、為什么說大氣后向散射對(duì)主動(dòng)紅外夜視儀性能將產(chǎn)生不利影響？答：在主動(dòng)紅外成像系統(tǒng)中，照明系統(tǒng)安裝在接收器附近，在照射遠(yuǎn)距離目

16、標(biāo)時(shí)，探照燈光軸非常接近系統(tǒng)光軸。照射光束在大氣傳輸過程中被大氣散射，其中一部分后向散射將進(jìn)入觀察視場(chǎng)，在成像面上造成一個(gè)附加背景，從而降低成像的對(duì)比度和清晰度。在能見度差的情況下，這一影響是主動(dòng)紅外成像系統(tǒng)性能的一個(gè)基本限制因素，會(huì)對(duì)主動(dòng)紅外夜視儀性能產(chǎn)生不利影響。16、選通技術(shù)用于主動(dòng)紅外夜視儀可取得怎樣的效果？ 選通成像系統(tǒng)原理框圖答：選通技術(shù)是利用短脈沖光照明器和選通型像管，從時(shí)間上分開不同距離上的散射光和目標(biāo)的反射光，使由被觀察目標(biāo)反射回來的輻射脈沖剛好在像管選通工作時(shí)到達(dá)像管并成像。由于輻射脈沖在投向目標(biāo)過程中所產(chǎn)生的后向散射輻射到達(dá)接收器時(shí)，像管處于非工作狀態(tài)，可減小后向散射對(duì)成

17、像系統(tǒng)的影響。19、簡(jiǎn)述直視微光成像系統(tǒng)對(duì)像增強(qiáng)器的要求。答：在設(shè)計(jì)直視型夜視成像系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)提高增強(qiáng)器極限分辨力m0；為使系統(tǒng)性能盡可能達(dá)到光子噪聲限，像增強(qiáng)器暗背景噪聲應(yīng)盡可能減小，通常要求;還要求像增強(qiáng)器有較高的G；還需注意幾點(diǎn)：像增強(qiáng)器的輸入輸出窗類型、熒光屏類型以及調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）。20、試述像管使用自動(dòng)亮度增益（ABC）電路的目的及其工作原理。答：目的：自動(dòng)亮度控制電路的作用是通過控制像增強(qiáng)器外加電壓的辦法來控制它的增益，以達(dá)到控制熒光屏輸出圖像亮度的目的，擴(kuò)大了微光成像系統(tǒng)的使用光度范圍。 級(jí)聯(lián)像增強(qiáng)器高壓電源及ABC電路工作原理：圖為級(jí)聯(lián)像增強(qiáng)器高壓電源，其中包括典型的A

18、BC電路。ABC電路實(shí)際是一個(gè)帶負(fù)反饋的直流低壓電源，輸出的直流電壓E1到直流變換電路，變?yōu)榻涣麟妷汉笤俳?jīng)升壓變壓器及倍壓整流濾波電路后供給像增強(qiáng)器。圖中R1、R2和穩(wěn)壓二極管D1構(gòu)成比較電壓回路；RW為取樣電阻；C1為高頻旁路電容；C2、C3為低頻旁路電容。當(dāng)比較回路電流大于BG1的基極電流Ib1時(shí)，分壓電阻R1和D1上的電壓為標(biāo)準(zhǔn)電壓。當(dāng)光陰極入射照度Ec上升時(shí)，供給像增強(qiáng)器的電流上升，ABC電路的輸出電壓E1下降，最終導(dǎo)致供給像增強(qiáng)器的直流高壓下降而降低了像管的增益，起到維持熒光屏亮度基本不變的作用。21、物鏡和像增強(qiáng)器的參數(shù)如何影響系統(tǒng)的極限分辨力的？答：圖見P229 6-29。在像增

19、強(qiáng)器暗噪聲可忽略的前提下，物鏡和像管參數(shù)對(duì)系統(tǒng)極限分辨特性的影響如圖所示。物鏡焦距從f增大到10f，在大于星光照度10-3lx情況下，系統(tǒng)分辨力得到明顯改善，反之則改善很?。晃镧R直徑從D增大到10D，在低于滿月光10-1lx情況下，系統(tǒng)分辨力得到明顯改善，大于滿月光改善很小；光陰極靈敏度從s提高到10s，在低于10-2lx照度范圍，系統(tǒng)得到最大改善；增加系統(tǒng)積累時(shí)間t得與光靈敏度s類似的改善；提高像增強(qiáng)器極限分辨力m0，在10-410-1lx目標(biāo)照度范圍對(duì)系統(tǒng)分辨力提供一般的改善。當(dāng)D、s、t一起增加時(shí)這種改善更有意義。P24522、為什么要對(duì)像增強(qiáng)器進(jìn)行強(qiáng)光保護(hù)？如何實(shí)現(xiàn)？ 答：因?yàn)槿粲^察場(chǎng)

20、景中一直存在強(qiáng)光源，則像管熒光屏?xí)霈F(xiàn)局部飽和，影響像管壽命，甚至造成像管不可逆的損壞。傳統(tǒng)的防護(hù)方法有分壓法和散焦法，但對(duì)觀察有不利影響。自動(dòng)快門電路根據(jù)像管光電源大小對(duì)像管實(shí)施自動(dòng)間斷供電，可以防強(qiáng)光。23、試述像管增強(qiáng)器背景噪聲對(duì)系統(tǒng)極限分辨特性的影響 答：像增強(qiáng)器存在的噪聲（如暗噪聲）將使像管輸出圖像對(duì)比度惡化，分辨力下降。像增強(qiáng)器存在等效背景照度Eo時(shí)，系統(tǒng)極限分辨角增大，表示如下 P2951、 何為攝像管？簡(jiǎn)述攝像管的工作原理？ 答、電視攝像是將兩維空間分布的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為一維時(shí)間變化的視頻信號(hào)的過程，完成這一過程的器件稱為攝像管。工作原理：A、 攝像管光敏元件接受輸入圖像的副照度

21、進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將兩維空間分布的光強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)閮删S分布的電荷量。B、 攝像管電荷存儲(chǔ)元件在一幀周期內(nèi)連續(xù)積累光敏元件產(chǎn)生的電荷，并保持電荷量的空間分布，這一存儲(chǔ)電荷的元件稱之為靶。C、 攝像管電子槍產(chǎn)生空間兩維掃描的電子束，在一幀周期內(nèi)完成全靶面的掃描，逐點(diǎn)掃描的電子束到達(dá)靶面的電荷量與靶面存儲(chǔ)的電荷量相關(guān)，受靶面存儲(chǔ)的電荷量的調(diào)制，在輸出電路上產(chǎn)生與被掃描點(diǎn)輻照射強(qiáng)度成比例的信號(hào)，即視頻信號(hào)。3、攝像管的結(jié)構(gòu)由幾部分組成？各部分的作用是什么？答：主要由光電變換與存儲(chǔ)部分和信號(hào)閱讀部分兩大部分組成。A、 光電變換與存儲(chǔ)部分：將光學(xué)圖像變成電荷圖像，并在整個(gè)幀周期內(nèi)在靶上連續(xù)地對(duì)圖像上的任一像元積累電

22、荷信號(hào)。B、 信號(hào)閱讀部分：從靶面上取出信號(hào)4、攝像管是怎樣分類的？按光電變換的形式可分為哪幾類？按視頻信號(hào)讀出方式又可分為哪幾類？答：可按下面3種方法分類：a 按電荷積累方式分類 b按光電變換形式分類 c 按視頻信號(hào)讀出方式分類 其中按b可分為：外光電變換型和內(nèi)光電變換型 按c可分為：信號(hào)板輸出型和雙面靶輸出型17、熱釋電攝像管的靶有什么特點(diǎn)？具有什么性質(zhì)？答：（1）熱釋電攝像管的靶是熱釋電靶，是具有熱釋電效應(yīng)的鐵電體材料所制成的； （2）性質(zhì)：利用熱釋電效應(yīng)工作，僅對(duì)隨時(shí)間變化的熱輻射有響應(yīng)； 是良好的絕緣體，容易積累電荷。20、簡(jiǎn)述熱釋電攝像管的工作過程。為什么要給熱釋電攝像管靶加基底電

23、荷？目前產(chǎn)生基底電荷有哪幾種方式？答：（1）工作過程：具體答案在課本7.4.2節(jié)（P285P289），這里只寫大標(biāo)題 熱釋電靶的單籌化； 靶面電荷圖像的形成； 熱釋電靶電荷圖像的讀出。(2)加基底電荷的原因： 靶面電荷圖像形成時(shí)：靶面的信號(hào)電荷是由掃描電子束的負(fù)電荷著靶后才形成視頻信號(hào)的，故靶面信號(hào)電荷必須為正。而靶是絕緣體，信號(hào)電荷又是靜電的束縛電荷，掃描電子束著靶的負(fù)電荷不能在幀周期內(nèi)導(dǎo)走，所以為了防止熱釋電攝像管中靶面上產(chǎn)生負(fù)電荷積累，必須在每次電子束掃描后都給靶面提供一定量的正電荷； 電荷圖像讀出時(shí)：同上（3）方法：二次電子發(fā)射法；攝像管內(nèi)充氣法；泄漏電流法。21、熱釋電攝像管工作時(shí)有

24、什么要求？對(duì)應(yīng)這幾種要求又哪幾種工作方式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：熱釋電靶面上的靜電電荷面密度隨靶溫度變化而產(chǎn)生相應(yīng)的變化。為了能連續(xù)攝取圖像，要求熱釋電攝像管在每次電子束掃描靶面后，能夠重新產(chǎn)生靶面的靜電電荷圖像。具體方法：平移式：攝全景式：優(yōu)點(diǎn)：裝置簡(jiǎn)單。但圖像總在運(yùn)動(dòng)，不便于觀察，熱目標(biāo)后邊緣有黑色拖尾斬光式缺點(diǎn)：附加斬光裝置及其相關(guān)系統(tǒng)，斬光速度與掃描速度協(xié)調(diào)，必須加校正電路將負(fù)極性新后倒相P3663、什么是CCD的開啟電壓？為什么實(shí)際工作中CCD的開啟電壓必須考慮平帶電壓？平帶電壓又是怎樣的？解：CCD開始產(chǎn)生溝道所需要的柵壓就是開啟電壓。理想的MOS系統(tǒng)的C（Vg）特性往往與實(shí)際測(cè)得的C

25、（Vg）特性不完全一致，這是因?yàn)闆]有考慮金屬電極和半導(dǎo)體的功函數(shù)差ms、Si-SiO2界面上存在的表面電荷Qss以及在SiO2中因玷污產(chǎn)生的可動(dòng)電荷等因素的影響作用，所以，必須對(duì)理想情況下的結(jié)果進(jìn)行修正。由于上述因素的影響，表面能帶向下彎曲，為了使表面能帶由彎曲變成平直，恢復(fù)平帶狀態(tài)，而在金屬柵極上所加的負(fù)的偏壓就是平帶電壓。（P302）5.     什么是界面態(tài)？怎樣減少界面態(tài)的影響？什么是“胖零”工作模式？為什么SCCD要采用“胖零”工作模式？解：界面態(tài)即界面陷阱電荷，主要是指Si-SiO2界面處處于禁帶中的局部能級(jí)，它可在短時(shí)間與襯底半導(dǎo)體交換電荷

26、，是表面復(fù)合和散射的主要成因，它主要是對(duì)表面溝道的CCD的轉(zhuǎn)移效率產(chǎn)生重大影響。采用埋溝CCD可避開界面態(tài)俘獲信號(hào)電荷的不良影響。要減少界面態(tài)的影響，可采用“胖零”工作模式?！芭至恪惫ぷ髂Ｊ剑河靡欢〝?shù)量的基底電荷先將界面態(tài)填滿，當(dāng)信號(hào)電荷注入時(shí)，信號(hào)電荷被俘獲的幾率變小，而從界面態(tài)釋放出來的電荷又可以跟上原來的電荷包。信號(hào)電荷包損失到界面態(tài)中去的電荷，可能與它從界面態(tài)得到的電荷相等，從而在一定程度上減少了界面態(tài)帶來的影響。SCCD的電荷轉(zhuǎn)移損失很大，引入“胖0”電荷后，可使CCD界面引起的電荷轉(zhuǎn)移損失降到最小。6、簡(jiǎn)述BCCD工作原理，說明BCCD工作的特點(diǎn)，并與SCCD比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)。解7

27、、以三相CCD為例，說明決定其工作頻率的上下限因素是什么？解：9、面陣CCD有幾種工作模式？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？解：常見面陣CCD攝像器件有兩種結(jié)構(gòu)：行間轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)（LT-CCD）和幀/場(chǎng)轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)(FT-CCD)。10、什么是增強(qiáng)型CCD？增強(qiáng)型CCD有哪些耦合類型或工作方式？ 答： 像增強(qiáng)器與CCD耦合在一起，構(gòu)成圖像增強(qiáng)型CCD(ICCD)。 增強(qiáng)型CCD有兩種耦合方式：光學(xué)耦合方式和光纖耦合方式。P36612簡(jiǎn)述CMOS器件的成像原理，比較CMOS器件與CCD器件在工作原理上的異同，各有什么公優(yōu)缺點(diǎn)？答：CMOS圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換原理與CCD基本相同，其光敏單元受到光照后產(chǎn)生光生電子。而信號(hào)

28、的讀出方法卻與CCD不同，每個(gè)CMOS源像素傳感單元都有自己的緩沖放大器，而且可以被單獨(dú)選址和讀出，工作時(shí)僅需工作電壓信號(hào)，而CCD讀取信號(hào)需要多路外部驅(qū)動(dòng)。優(yōu)缺點(diǎn)比較：CMOS與CCD圖像傳感器相比，具有功耗低、攝像系統(tǒng)尺寸小，可將圖像處理電路與MOS圖像傳感器集成在一個(gè)芯片上等優(yōu)點(diǎn)，但其圖像質(zhì)量（特別是低亮度環(huán)境下）與系統(tǒng)靈活性與CCD的相比相對(duì)較低。靈敏度代表傳感器的光敏單元收集光子產(chǎn)生電荷信號(hào)的能力，而CCD靈敏度較CMOS高30%50%。電子-電壓轉(zhuǎn)換率表示每個(gè)信號(hào)電子轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的大小，由于CMOS在像元中采用高增益低功耗互補(bǔ)放大器結(jié)構(gòu)，其電壓轉(zhuǎn)換率略優(yōu)于CCD。動(dòng)態(tài)范圍表示器件

29、的飽和信號(hào)電壓與最低信號(hào)閾值電壓的比值，在可比較的環(huán)境下，CCD的動(dòng)態(tài)范圍約比CMOS的高兩倍。CMOS圖像傳感器的響應(yīng)均勻性較CCD有較大的差距。標(biāo)準(zhǔn)CMOS具有較高的暗電流（1 nA/cm2，最低100 pA/cm2），而精心制作的CCD的暗電流密度為210 pA/cm2。由于大部分相機(jī)電路可與COMS在同一芯片上制作，信號(hào)及驅(qū)動(dòng)傳輸距離縮短，電感、電容及寄生延尺降低，信號(hào)讀出采用X-Y尋址方式，CMOS工作速度優(yōu)于CCD。 P3952微光電視的含義及其特點(diǎn)是什么？答：微光電視利用月光、星光、氣體輝光及其散射光所形成的自然環(huán)境照明，獲取被攝目標(biāo)場(chǎng)景的可見光圖像，因此又稱低照度電視（LLLT

30、V）系統(tǒng)。通常攝像靶面照度在1Lx以下為微光電視。特點(diǎn)：（1）圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成一維的電信號(hào)后，除可對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率特性補(bǔ)償、校正等處理外，還可利用當(dāng)前迅速發(fā)展的數(shù)字圖像外理技術(shù)，改善顯示圖像的質(zhì)量，增加圖像的信息量。（2）可實(shí)現(xiàn)圖像的遠(yuǎn)距離傳送，并可遙控?cái)z像。（3）改善了觀察條件，可多人、多地點(diǎn)同時(shí)觀察。（4）可對(duì)被觀察景物的圖像信息作長(zhǎng)時(shí)間錄像存儲(chǔ)，便于進(jìn)一步分析研究。但通常微光電視在體積、質(zhì)量、功耗和操作維修等方面較遜于直視微光系統(tǒng)，特別是在圖像分辨力的提高方面，微光電視系統(tǒng)已落后于直視微光系統(tǒng)。3目前國(guó)際上成熟的三種標(biāo)準(zhǔn)彩色電視制式是哪三種？我國(guó)現(xiàn)行的電視體制的主要參數(shù)是什么？答：6攝影物鏡

31、的長(zhǎng)焦距、中焦距和短焦距鏡頭大致是怎么劃分的？答：7攝像物鏡為什么存在最近攝影距離？答：高斯公式：P4752、紅外探測(cè)器要求哪些工作條件？為什么？答：1）工作條件：入射輻射的光譜分布（入射到探測(cè)器相應(yīng)平面上的光譜分布及空間輻射頻率），探測(cè)器的幾何參數(shù)（探測(cè)器的面積、形狀及接受入射輻射信號(hào)的立體角），探測(cè)器的輸出信號(hào)（信號(hào)電壓和噪聲電壓），探測(cè)器的工作溫度與背景輻射，探測(cè)器的阻抗，特殊工作條件（對(duì)于某些特殊器件還有濕度、入射輻射功率、視場(chǎng)立體角以及背景溫度等）。2）原因：一個(gè)探測(cè)器的性能參數(shù)往往與探測(cè)器的測(cè)量方法和使用條件、幾何尺寸及物理性質(zhì)密切相關(guān)。所以，在給出性能參數(shù)的同時(shí)，必須說明其工作條

32、件。6、簡(jiǎn)述SPRITE探測(cè)器的工作原理及其優(yōu)點(diǎn)，導(dǎo)出其響應(yīng)度關(guān)系式，分析提高響應(yīng)度的途徑。答：1）優(yōu)點(diǎn)：2）原理：3）推導(dǎo)響應(yīng)度公式： 向右連續(xù)掃描時(shí)，設(shè)器件的尺寸為w*w，讀出長(zhǎng)度l<W,且整個(gè)器件長(zhǎng)度L>>l.在足夠強(qiáng)的外加電場(chǎng)E作用下，可略去非平衡載流子擴(kuò)散的影響，則光生載流子穩(wěn)態(tài)下的連續(xù)方程可寫為：解之，得： 式中，n為讀出區(qū)的載流子濃度。4）提高響應(yīng)度的途徑：9、PV型光電探測(cè)器的工作機(jī)理是什么？有哪些特點(diǎn)？常用哪些材料？1）工作機(jī)理：2）特點(diǎn)：1、光伏探測(cè)器響應(yīng)速度快，有利于進(jìn)行高速探測(cè)；其器件結(jié)構(gòu)有利于排成二維陣列；探測(cè)率高。2、提高光伏探測(cè)器的響應(yīng)度，首先要

33、提高光生電流，即量子產(chǎn)額，其次是降低反飽和電流，即提高增量電阻。3、光伏探測(cè)器常工作于無外加偏壓情況，此時(shí)器件功耗極低，特別適用于大規(guī)模兩維陣列。如果后接放大器的輸入阻抗高，則入射光信號(hào)通過器件電壓變化檢出信號(hào)，即為光伏模式。若后接放大器的輸入阻抗很低，則光信號(hào)通過二極管短路電流變化檢出。若在器件上加一直流偏壓，能使器件工作于任何特性工作點(diǎn)，可用電容將探測(cè)器耦合到放大器上。在高頻使用時(shí)常用反偏以減小耗盡區(qū)電容和相應(yīng)的時(shí)間常數(shù)Rl*Cj3）材料：10、光伏器件常用判據(jù)是什么？為什么？答：1） 2)探測(cè)率公式： 與優(yōu)值成正比11.紅外焦平面陣列有哪些各有什么特點(diǎn)？單片式IR-CCD混合式IR-CC

34、D12.簡(jiǎn)述肖特基勢(shì)壘關(guān)電探測(cè)器的工作原理，及與光伏探測(cè)器有哪些異同點(diǎn)？相同點(diǎn)：二者響應(yīng)度直接與增益電阻和面積之積有關(guān)不同點(diǎn)：肖特基是多數(shù)載流子器件，P-N結(jié)是少數(shù)載流子器件13.非制冷紅外焦平面陣列有哪些形式？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？熱釋電探測(cè)器微測(cè)輻射熱計(jì)與熱釋電相比微測(cè)輻射熱計(jì)3、試簡(jiǎn)述光電成像器件將二維圖像轉(zhuǎn)換成一維電信號(hào)可通過哪些途徑1、 電真空型攝像管（1） 內(nèi)光電變換型的光電導(dǎo)攝像器件 利用內(nèi)光電效應(yīng)將入射的光學(xué)輻射圖像變換為電信號(hào)，在視像管中，光電導(dǎo)靶既作為光電變換器，又作為電信號(hào)存儲(chǔ)與積累器異質(zhì)結(jié) 又可分為注入型光電導(dǎo)靶、阻擋型光電導(dǎo)靶、異質(zhì)結(jié)光電導(dǎo)靶、硅二極管陣列光電導(dǎo)靶（2） 外

35、光電變換型的光電發(fā)射型攝像器件 利用的是外光電效應(yīng)完成二維圖像轉(zhuǎn)換成一維電信號(hào)的 光電發(fā)射型攝像管都具有一下兩個(gè)共同點(diǎn)：A、 光電變換部分是采用光陰極把輸入的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成光電子圖像B、 光電變換器和信號(hào)存儲(chǔ)靶是分開的。 常見的有超正析攝像管、二次電子導(dǎo)電攝像管（SEC）、電子轟擊型硅靶攝像管（EBS）2、 熱釋電攝像管熱釋電攝像管與普通的光電導(dǎo)攝像管在結(jié)構(gòu)上類似，只是用熱釋電靶代替了光電導(dǎo)靶但是存在本質(zhì)的區(qū)別，首先熱釋電靶是利用熱釋電效應(yīng)來工作的，其次熱釋電靶是近乎完美的絕緣體，容易積累電荷而使電子束不能連續(xù)工作，為此要設(shè)法消除靶面的負(fù)電荷積累。3、 固體成像器件CCD（1）CCD是電荷耦合

36、器件的英文縮寫，他利用的是處于非熱平衡狀態(tài)的勢(shì)阱來進(jìn)行電荷存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移的，它是基于MOS電容器在非穩(wěn)態(tài)下工作的一種器件，為一行行緊密排列在硅襯底上的MOS電容器陣列，具有存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移信息的能力（2）可分為表面CCD(SCCD)和埋溝CCD(BCCD)（3）且它既能制成線陣CCD也能制成面陣CCD,還能和像增強(qiáng)器耦合在一起構(gòu)成圖像增強(qiáng)型CCD(ICCD),也可用光電子轟擊CCD的像敏元構(gòu)成電子轟擊型CCD(EBCCD),還可以采用延時(shí)-積分工作模式構(gòu)成TDI4、 CMOS成像器件（1）CMOS是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的英文縮寫（2）和CCD具有基本相同的光電轉(zhuǎn)換原理，即光敏單元受到光照后產(chǎn)生光生電子，

37、在通過信號(hào)讀出電路將其讀出，但是CMOS的每個(gè)源像素傳感單元都有自己的緩沖放大器，而且可以唄單獨(dú)選址和讀出5、 紅外探測(cè)器（1） 熱探測(cè)器A、 熱探測(cè)器吸收紅外輻射后，產(chǎn)生溫升，伴隨這溫升而發(fā)生某些物理性質(zhì)的變化，如產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)、電阻率變化、自發(fā)極化強(qiáng)度變化、氣體體積和壓強(qiáng)變化等。測(cè)量這些變化就可以測(cè)量出他們吸收的紅外輻射的能量和功率B、 常用的有熱釋電探測(cè)器、微測(cè)輻射熱計(jì)、微測(cè)輻射熱電堆等（2） 光子探測(cè)器A、 某些固體受到紅外輻射照射后，其中的電子直接吸收紅外輻射而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，從而導(dǎo)致該固體的某種電學(xué)參量的改變，這種性質(zhì)統(tǒng)稱為固體的光電效應(yīng)，光子探測(cè)器就是利用光電效應(yīng)制成的一種探

38、測(cè)器B、 常用的可以分為以下幾類：光電子發(fā)射探測(cè)器（利用的是外光電效應(yīng)）、光電導(dǎo)探測(cè)器（利用的是內(nèi)光電效應(yīng)）、光伏探測(cè)器光磁電探測(cè)器（利用的是光磁電效應(yīng)）、肖特基勢(shì)壘探測(cè)器、量子阱探測(cè)器等（3） 紅外焦平面陣列探測(cè)器由紅外探測(cè)器和具有掃描功能的信號(hào)讀出器件組成的紅外焦平面陣列，是凝視型紅外熱成像系統(tǒng)的核心，紅外焦平面陣列包括光敏元件和信號(hào)處理兩個(gè)部分，可采用不同的光子探測(cè)器、信號(hào)電荷讀出器多路傳輸可分為單片式紅外焦平面陣列、混合式紅外焦平面陣列、Z平面紅外焦平面等11-5試述光機(jī)掃描熱像儀基本組成部分和工作原理。答：下圖為光機(jī)掃描型熱成像系統(tǒng)的方框圖，整個(gè)系統(tǒng)主要包括：紅外光學(xué)系統(tǒng)，紅外探測(cè)器

39、及制冷器，電子信號(hào)處理系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)四個(gè)部分。光機(jī)掃描器使單元或多元陣列探測(cè)器依次掃過場(chǎng)景視場(chǎng)，形成景物的二維圖像。在光機(jī)掃描熱成像系統(tǒng)中，探測(cè)器把接收的輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過隔直流電路把背景輻射從場(chǎng)景電信號(hào)中消除，以獲得對(duì)比度良好的熱圖像，由顯示系統(tǒng)顯示出來。11-8.熱成像系統(tǒng)對(duì)掃描器的基本要求是什么？常用的光機(jī)掃描器有哪些？各有什么特點(diǎn)？答：1. 熱成像系統(tǒng)對(duì)掃描器的基本要求： 用于熱成像系統(tǒng)的掃描器大部分產(chǎn)生直線掃描光柵。對(duì)掃描器的基本要求是：掃描器轉(zhuǎn)角與光束轉(zhuǎn)角呈線性關(guān)系；掃描器掃描時(shí)對(duì)聚光系統(tǒng)像差的影響盡量??；掃描效率高；掃描器尺寸盡可能??；結(jié)構(gòu)緊湊。2.常用的光機(jī)掃描器及特點(diǎn)

40、：a擺動(dòng)平面反射鏡 擺動(dòng)平面反射鏡在一定范圍內(nèi)周期性地?cái)[動(dòng)完成掃描。根據(jù)反射光學(xué)原理，擺動(dòng)反射鏡使光線產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角二倍于反射鏡的擺角，即當(dāng)反射鏡擺動(dòng)角時(shí)，反射光線偏轉(zhuǎn)2角。擺動(dòng)平面鏡是周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)有一定的慣性，所以速度不宜太高，且在告訴擺動(dòng)的情況下，視場(chǎng)邊緣變的不穩(wěn)定，要求較高的電機(jī)傳動(dòng)功率，因此，總的來說擺動(dòng)平面鏡不舍和高速掃描。 1）.平行光束掃描器的擺動(dòng)平面鏡 設(shè)全視場(chǎng)為2W，出瞳直徑為P，出射光束直徑為Q，則 Q=PcosW (11-11) 2）.會(huì)聚光束掃描器的擺動(dòng)平面鏡 式中，f為成像系統(tǒng)焦距。這表明，當(dāng)鏡面使主光線掃離光軸時(shí)，從物鏡到探測(cè)器的光路縮短了，這將會(huì)由于掃描

41、散焦而增大光學(xué)系統(tǒng)的像差。b.旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓 在高速掃描的情況下，經(jīng)常采用旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓，由于鏡鼓是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，故比較平穩(wěn)。旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓主要用于平行光束掃描。旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓與擺動(dòng)平面鏡工作狀態(tài)基本相同，轉(zhuǎn)角關(guān)系和像差也類似。但旋轉(zhuǎn)反射鏡鼓的反射面是繞鏡鼓中心線旋轉(zhuǎn)，所以鏡面位置相對(duì)于光線產(chǎn)生位移。c.旋轉(zhuǎn)折射棱鏡掃描器 具有2（n+1）個(gè)側(cè)面(n=1,2,3,)的折射棱鏡，繞通過其質(zhì)心的軸線旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)折射棱鏡掃描器，旋轉(zhuǎn)折射棱鏡只用作會(huì)聚光束掃描器。會(huì)聚光束中旋轉(zhuǎn)折射棱鏡掃描器除使焦點(diǎn)移動(dòng)外，還產(chǎn)生各種像差，但由于其運(yùn)動(dòng)平衡而連續(xù)，尺寸小，機(jī)械噪聲小，有利于提高掃描速度。此外，對(duì)物鏡系統(tǒng)消像差要求

42、較高，增加了設(shè)計(jì)難度。d.旋轉(zhuǎn)折射光楔 旋轉(zhuǎn)折射光楔是一非常靈活的光學(xué)掃描器，一般用在平行光路中。利用一對(duì)旋轉(zhuǎn)光楔，改變其旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速可以得到許多不同的掃描圖形。11-10.常用的光機(jī)掃描方案有哪些？特點(diǎn)如何？答：1.物方掃描：掃描器位于聚光光學(xué)系統(tǒng)之前或置于無焦望遠(yuǎn)系統(tǒng)壓縮的平行光路中。由于掃描器在平行光路中工作，故稱平行光束掃描。 2.相仿掃描：掃描器位于聚光光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器之間的光路中，對(duì)像方光束進(jìn)行掃描。對(duì)于掃描器在會(huì)聚光路中工作，故稱會(huì)聚光束掃描。特點(diǎn)：11-11.熱成像系統(tǒng)中前置望遠(yuǎn)系統(tǒng)和中繼透鏡系統(tǒng)的作用是什么？答：1.前置望遠(yuǎn)系統(tǒng)的作用： 在采用平行光束掃描的熱成像系統(tǒng)中，為

43、減小光學(xué)掃描部件的尺寸，在成像物鏡前加一組前置望遠(yuǎn)系統(tǒng)。對(duì)于成像物鏡，加上前置望遠(yuǎn)鏡后，入射光束口徑變小，視場(chǎng)變大，從而可縮小反射鏡或反射鏡鼓等掃描部件尺寸，有利于儀器小型化及提高掃描速度；另外，也可降低因衍射帶來的像點(diǎn)彌散斑尺寸，有利于提高像質(zhì)。 2.中繼透鏡組的作用： 中繼透鏡組把沿軸向從一個(gè)位置傳送到另一個(gè)位置。在傳送過程中，圖像將反轉(zhuǎn)（成倒像）。連續(xù)使用一系列中繼透鏡，可以使圖像沿一條直徑限定的長(zhǎng)管進(jìn)行傳送。11-15.紅外探測(cè)器的制冷器按制冷原理劃分可以分為哪幾種類型？其特點(diǎn)是什么？答：特點(diǎn)：1. 杜瓦瓶：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制冷溫度穩(wěn)定，冷量充足。制冷物質(zhì)多為液氮77K。2. 焦-湯制冷器：制冷物質(zhì)為高壓氮?dú)狻Ｖ评洳考w積小，重量輕，無運(yùn)動(dòng)部件，機(jī)械噪聲小，使用方便。缺點(diǎn)：氣源可得性差，高壓氣瓶較重，對(duì)工作氣體純度要求苛刻，雜質(zhì)不能超過0.01%，否則節(jié)流孔堵塞會(huì)停止工作。3. 斯特林制冷器：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，制冷溫度范圍寬（77K-10K），啟動(dòng)時(shí)間短，效率高，壽命長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)單，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。缺點(diǎn)：冷頭有高速運(yùn)動(dòng)活塞，機(jī)械振動(dòng)大，容易引起器件噪聲增大，分置式可減小這一問題。4. 半導(dǎo)體制冷器：制冷能力取決