Источники и приемники излучения - 73 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

Университет ИТМО | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

73
вых зарядов, накапливаемых в различных ячейках ФПЗС за фиксиро-
ванное время T
н
, представляет собой количественную характеристику
так называемого «геометрического» шума
σ
ГТГ
QH
=
,
где
Q
Т
- среднее по кристаллу значение темнового заряда; H
Г
- коэф-
фициент относительного разброса темновых токов по кристаллу
ФПЗС (значение H
Г
может достигать 10 - 15 %).
Радикальным способом ослабления эффекта тепловой генера-
ции, а следовательно, и уменьшения связанных с этим шумов является
охлаждение кристалла. Зависимость темнового тока от температуры
может быть аппроксимирована следующим выражением:
iEkT
Тз
~exp[ / ],
−
Δ
(2)
где ΔE
з
- ширина запрещённой зоны полупроводникового материала.
Из выражения (2) следует, что в наибольшей степени эффект
тепловой генерации проявляется в фотоприёмниках, работающих в
инфракрасной области спектра, поскольку в этом случае приходится
использовать полупроводниковые материалы с малой величиной ΔE
з
.
Обозначим через
Ni
r
*
()
случайное число темновых зарядов, на-
копленных в i-том элементе при однократном цикле накопления;
Ni
Т
()
- среднее значение числа темновых зарядов в i-том элементе, полу-
ченное в результате усреднения по множеству реализаций. Тогда
значение
ΔNi N i Ni
Т
Т
Т
() () ()
*
=− будет представлять собой случайную
флуктуацию числа зарядов в i-том элементе относительно среднего
значения
Ni
Т
(). В свою очередь, среднее квадратическое значение
флуктуаций
ΔNi
Т
() характеризует остаточный тепловой шум в i-том
элементе ФПЗС
σ
Т
(i).
Флуктуации числа зарядов подчиняются закону Пуассона. Од-
нако, поскольку число накапливаемых зарядов обычно достаточно
велико [
Ni
Т
()>> 100 ], распределение Пуассона можно аппроксимиро-
вать нормальным законом распределения с дисперсией, равной
среднему значению. Тогда
σ
ТТТ
iNiQie() () ()/ ,==
где e - заряд электрона.
Вычисление и запоминание массива значений
Ni
Т
()
, а также по-
следующее вычитание этих значений из сигнала в i-том элементе
является весьма эффективным методом алгоритмической коррекции
«геометрического» шума.
Другим источником шумов могут являться флуктуации зарядов,
обусловленные фоновой засветкой

Страницы