›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (4): 72-.doi: 10.3780/j.issn.1000.758X.2014.04.011

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电离辐照诱发面阵电荷耦合器暗信号增大试验

 王祖军, 罗通顶, 杨少华, 刘敏波, 盛江坤   

  1. (西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室,西安710024)
  • 出版日期:2014-08-25 发布日期:2014-08-25
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(11305126、11235008),国家重点试验室基金(SKLIPR1211)资助项目

ExperimentofIonizingRadiationInducedArrayChargeCoupledDevicesDarkSignalIncrease

 WANG  Zu-Jun, LUO  Tong-Ding, YANG  Shao-Hua, LIU  Min-Bo, SHENG  Jiang-Kun   

  1. (StateKeyLaboratoryofIntensePulsedRadiationSimulationandEffect,NorthwestInstituteofNuclearTechnology,Xi′an710024)
  • Online:2014-08-25 Published:2014-08-25

摘要: 针对电荷耦合器件(CCD)〖BFQ〗在空间轨道环境中应用时易受到辐射损伤的影响,对面阵CCD的电离辐照损伤效应问题进行了试验研究。首先,通过开展面阵CCD60Coγ射线电离辐照效应试验,在暗场条件下测试了面阵CCD辐照后输出信号随积分时间的变化,并拟合计算出暗信号斜率。然后,对比分析了不同偏置条件下辐照后暗信号退化的试验规律;分析了不同偏置条件下辐照后暗信号的退火恢复情况;分析了不同积分时间、不同总剂量下的暗信号不均匀性的变化规律。最后,阐述了电离辐照损伤诱发面阵CCD暗信号增大的物理机制。结果表明:面阵CCD对电离辐照损伤很敏感,在进行航天器成像系统设计时,要充分考虑CCD受电离辐照损伤带来的影响。

关键词: 面阵电荷耦合器件, 电离辐照, 暗信号, 退火, 空间轨道环境

Abstract: ToresearchtheionizingradiationeffectsonChargeCoupledDevices(CCD)inspaceorbitenvironments,theexperimentsofionizingradiationeffectsonarrayCCDswerepresented.TheoutputsignalsversusintegrationtimeweremeasuredwhennolightwasincidentonthearrayCCDs.Thedarksignalslope(KD)andthedarksignalvoltages(VD)versusthetotaldoseswerepresented.Thedegradationsofdarksignalsversusthetotaldosesunderthedifferentbiasconditionswerecompared.Themechanismsofdarksignaldegradationinducedbyionizingradiationweredemonstrated.Theannealrecoveryofdarksignalwasalsomeasured.Thedarksignalnonuniformity(DSNU)versusintegrationtimeatdifferenttotaldoseswasanalyzed.TheexperimentalresultsshowthatthearrayCCDsareverysensitivetotheionizingdamage,andthedesignofthespaceimagingsystemshouldconsidertheinfluenceinducedbyionizingdamage.Theresultsprovideagoodunderstandingofthedegradations andmechanismsofthedarksignalinthearrayCCDinducedbyionizingdamage.

Key words: Arraychargecoupleddevice, Ionizingradiation, Darksignal, Anneal, Spaceorbitenvironment