專利名稱：測量ccd芯片量子效率與響應度參數(shù)的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于測量技術領域，具體涉及對CCD芯片量子效率和響應度參數(shù)的測量， 用于CXD芯片的研制、評估及篩選。
背景技術：
在CXD芯片的研制和應用當中，由于加工和測量技術的限制，導致CXD芯片的實際量子效率與響應度參數(shù)和廠商給出的測量值具有一定的差異，而在一些關鍵應用領域，需要定量了解CCD芯片的實際性能參數(shù)，從而對采集到得數(shù)據(jù)進行合理的校正，得到更好更準確的數(shù)據(jù)。因此，有必要提出一種方法來有效的測量CCD芯片的量子效率與響應度參數(shù)， 通過這些性能參數(shù)，對CCD輸出數(shù)據(jù)進行處理，得到更切合實際的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的CCD芯片量子效率和響應度參數(shù)測量方法一般采用激光器作為單色光光源，然而，由于目前還無法采用激光器實現(xiàn)波長的連續(xù)變化，導致無法產(chǎn)生某些波長范圍的單色光，從而使這些波長范圍的量子效率只能用其它波長的量子效率推導，造成測量的量子效率與實際值有比較大得差距，無法反映CCD芯片實際的量子效率和響應度參數(shù)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種測量CCD芯片量子效率與響應度參數(shù)的方法，以減小測量的量子效率與實際值的差距，提高對實際的量子效率和響應度參數(shù)的測量精度。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下步驟1)將待測CXD芯片放置在開有入射窗的杜瓦瓶當中，將CXD芯片與控制電路對應接口相連，該控制電路用于控制CXD芯片成像；2)在CCD芯片附近放置標定好的探測器，用于標定光源功率，為測量提供光功率參考值；3)在距CXD芯片80cm處放置波長可調單色均勻光源系統(tǒng)，該光源系統(tǒng)發(fā)出的單色光直接照射到CCD和標定好的探測器上面；4)通過快門裝置或CXD芯片自帶的電子快門調整CXD芯片的積分時間，控制CXD 芯片的曝光量；5)按照應用需求選取單色光的波長寬度Δ λ、掃描波長范圍[λ s，λ J、掃描波長間隔Xint，設置起始波長為λ s，截止波長為λ e，從起始波長λ s開始，依次疊加掃描波長間隔Xint，直到波長達到截止波長λ ^為止，得到一系列波長值，以這些波長值作為參數(shù)，控制光源系統(tǒng)產(chǎn)生相應波長的單色光；6)每設置一次單色光波長，用CXD芯片拍攝兩組圖像，每組拍攝的圖像張數(shù)大于 5，其中拍攝第一組圖像時選取的積分時間需要使CXD芯片達到50%曝光量或以上，所得圖像稱為亮圖像，拍攝第二組圖像時，使用與拍攝第一組圖像相同的積分時間，但此時需要關閉快門，所得圖像稱為暗圖像；
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7)從第一組圖像和第二組圖像中各抽取中間的兩張亮圖像和兩張暗圖像；8)利用抽取的圖像計算CXD芯片及其控制電路的總的增益K，稱為系統(tǒng)增益8a)從兩張暗圖像和兩張亮圖像中各選取一張，分別計算選取的亮圖像和暗圖像的平均灰度值μ yl和μ y2 :
權利要求
1. 一種測量CCD芯片量子效率與響應度參數(shù)的方法，包括如下步驟1)將待測CXD芯片放置在開有入射窗的杜瓦瓶溫控室當中，將CXD芯片與控制電路對應接口相連，該控制電路用于控制CCD芯片成像；2)在CCD芯片附近放置標定好的探測器，用于標定光源功率，為測量提供光功率參考值；3)在距CCD芯片80cm處放置波長可調單色均勻光源系統(tǒng)，該光源系統(tǒng)發(fā)出的單色光直接照射到CCD和標定好的探測器上面；4)通過快門裝置或CXD芯片自帶的電子快門調整CXD芯片的積分時間，控制CXD芯片的曝光量；5)按照應用需求選取單色光的波長寬度Δλ、掃描波長范圍[λ3，λ J、掃描波長間隔Xint，設置起始波長為λ s，截止波長為λ e，從起始波長λ 3開始，依次疊加掃描波長間隔 λ int，直到波長達到截止波長λ e為止，得到一系列波長值，以這些波長值作為參數(shù)，控制光源系統(tǒng)產(chǎn)生相應波長的單色光；6)每設置一次單色光波長，用CXD芯片拍攝兩組圖像，每組拍攝的圖像張數(shù)大于5，其中拍攝第一組圖像時選取的積分時間需要使CXD芯片達到50%曝光量或以上，所得圖像稱為亮圖像，拍攝第二組圖像時，使用與拍攝第一組圖像相同的積分時間，但此時需要關閉快門，所得圖像稱為暗圖像；7)從第一組圖像和第二組圖像中各抽取中間的兩張亮圖像和兩張暗圖像；8)利用抽取的圖像計算CCD芯片及其控制電路的總的增益K，稱為系統(tǒng)增益8a)從兩張暗圖像和兩張亮圖像中各選取一張，分別計算選取的亮圖像和暗圖像的平均灰度值μ yl和μ y2 :
2.根據(jù)權利要求1所述的測量方法，其中步驟5)所述的控制光源系統(tǒng)產(chǎn)生相應波長的單色光，按如下步驟進行2a)選取單色光的波長寬度Δ λ < 50nm ；2b)選取掃描波長[λ s，λ J，該波長需要覆蓋CCD芯片的波長響應范圍； 2c)選取掃描間隔為λ int < 2*Δ λ ；2d)從起始波長λ 3開始，依次疊加掃描波長間隔Xint，直到波長達到截止波長λ』 止，得到一系列波長值；2f)根據(jù)以上得到的一系列波長值設置光源系統(tǒng)產(chǎn)生對應單色光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量CCD芯片量子效率與響應度參數(shù)的方法，主要解決現(xiàn)有技術測量精確度低的問題。其實現(xiàn)步驟為等間隔選擇一系列波長，分別利用這些波長值設置波長可調單色均勻光源系統(tǒng)，產(chǎn)生相應波長的單色光，然后按要求拍攝圖像信息，上傳至計算機，通過配套的計算機軟件首先選擇出所需圖像，先計算出這些圖像的灰度平均值μ和圖像方差σ2，根據(jù)這些計算值，再分別計算出控制電路的增益K，最后根據(jù)灰度平均值μ、圖像方差σ2和增益K計算出量子效率η和響應度R。本發(fā)明具有參數(shù)測量精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點，適用于CCD芯片量子效率與響應度參數(shù)的精確測量。
文檔編號G01R31/26GK102508142SQ20111032913
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權日2011年10月26日
發(fā)明者喬林, 呂斐, 徐大庸, 楊曉暉, 王楊, 許宏濤, 邵曉鵬, 陳朝康, 馬菁汀 申請人:西安電子科技大學