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本文首先对微光夜视系统的组成及工作原理、发展、应用、国内外夜视技术的发展现状及未来发展动向作了简单介绍,针对微通道板(MCP)中各种噪声的来源、表征、计算和测试方法进行了研究,分析了引起噪声的各种外部和内部因素,为降低MCP噪声、开发先进MCP生产技术提供理论依据。 然后深入分析了MCP端面电子散射与光子散射的整个过程,给出了MCP电流增益、噪声因子与其开口面积比之间的定量关系,从理论上阐明了增大MCP开口面积比对提高其电流增益和信噪比性能的影响。通过对散射噪声形成过程的分析,证明了MCP开口面积比对散射噪声的影响很大,若增大开口面积比,既可减少散射噪声,又可增大信号光电子进入通道的数量,使信号输出电流增大,可大大提高信噪比和对比度。本文对将8μm孔径的MCP扩大为9μm(保持其它参数不变)进行了仿真,得出了最大腐蚀直径和最小腐蚀深度。 确定了采用化学腐蚀的方法对MCP进行扩口,阐述了扩口原理和工艺步骤,在扩口工艺的研究上已经取得了突破性进展。 研究了扩口MCP检测方法与评价技术,构建了扩口MCP的平面检测与评价系统和三维立体检测系统。三维立体检测采用激光共焦扫描显微镜对MCP样品进行检测,并对检测结果进行数字图像处理,给出MCP的三维立体图和MCP端面光洁度及每幅纵向扫描图的通道孔径(或开口面积比)图,从而确定MCP扩口的形状和尺寸。平面检测系统则包括硬件和软件两部分,硬件由生物光学显微镜、CCD摄像头、图像采集卡和PC计算机构成,集图像观察、采集、显示于一体。软件是专门针对MCP图像特点设计的,通过图像中孔与铅玻璃的亮度不同,实现孔和通道边界的识别,最终达到计算孔径的目的。 对6μmMCP实施了扩口,并对其进行了测试,结果表明MCP的信噪比有了较大提高。 用6μm扩口MCP制成像管,该像管的增益提高了约10%。