Аэрокосмические фотоприемные устройства в видимом и инфракрасном диапазонах. Формозов Б.Н. - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

37
Облученность фона (внешнего и внутреннего примем равной
–6 2
ф2,7
210 Вт смE =⋅
, а в диапазоне 4,3 мкм
–5 2
ф4,3
210 Вт смE =⋅
.
При этом и Р
пор2,7
соотносится с Р
пор4,3
, как 1:5;
пор2,7
P ≈
–13
510 Вт элемент≈⋅
, а
–12
пор4,3
210 Вт элементP ≈⋅ . Энергия фотона
фот
hc
E =
λ
, так что
–20
фот2,7
7,4 10 Дж;E =⋅
–20
фот4,3
4,6 10 Дж,E =⋅ гдe
площадь элемента
–5 2
эл
110 смS =⋅
. Отсюда находим, чт о
2,7 мкм
1 Вт ≈
19
1, 3 10 фотон / элемент с,≈⋅ ⋅
а
19
4,3 мкм
Вт 2,3 10 фотон элемент с≈⋅ ⋅.
Квантовая эфективность диода Шоттки η = 0,01 на 2,7 мкм (силицид
платины) и η = 0,01 на 4,3 мкм (силицид палладия);
ф2,7 ф2,7 эл
PES==
–11
210 Вт элемент;=⋅
–10
ф4,3 ф4,3 эл
210 Вт элемент.PES==⋅
Энергетический контраст – отношение
ф
c
50
P
P
≈
на λ = 2,7 мкм и ≈ 100
на λ = 4,3 мкм. При η = 0,01 фоновый заряд будет
19 – –11 6 –
ф2,7
1, 3 10 фотон с 0,01е фотон210 1,310 ес,Q =⋅ ⋅ ⋅ =⋅
т. е. за 1 c накопит ся заряд насыщения, если в качестве накопителя
использовать ПЗС-яму. Чтобы иметь запас по динамическому диапа-
зону не менее 10, надо ограничить время накопления в 0,1 с. За 0,1 с от
Р
пор
= 5⋅10
–13
Вт/элемент накопится σ
с2,7
=1,3⋅10
19
фотон/с 0,01 е
–
/фо-
тон⋅5⋅10
–13
⋅0,1 с = 6,5⋅10
3
,
если принять
–
ш2,7
100 е выборку сигнала.σ=
Отношение сигнал-шум ψ ≈ 50–60. При t
нак
= 0,01 с⋅ψ ≈ 5–6. Для
λ = 4,3 мкм
19 – –10
ф.4.3
7–
2,3 10 фотон элемент с 0,01ефотон210
4, 6 10 ес,
Q =⋅ ⋅⋅ ⋅⋅ =
=⋅
т. е. t
нак
≤ 0,01 с
при ψ ≈ 10.
Работать же на фоне Земли в тепловом диапазоне ∆λ = 8–12 мкм
вообще невозможно из-за огромного теплового фона Земли.

Страницы