多狭缝条纹变像管的研制

论文摘要

本文介绍了一种高时空分辨率的光电传感器—多狭缝条纹变像管,它是用于激光三维成像雷达中的关键探测器。目前基于激光的光电成像系统已经被加速发展,光电识别传感器能提供地貌图像并发展成可以识别海洋水底我们所感兴趣的物体,两种高分辨率的传感器已经得到应用,一种是基于条纹变像管成像雷达技术,另一种是基于激光线性扫描技术。激光线性扫描技术只能提供二维强度像,而基于条纹变像管成像雷达技术是可以提供三维图像。多狭缝条纹变像管成像雷达是一种用条纹管成像的新方法。多狭缝条纹变像管成像雷达用几条狭缝代替通常的一条狭缝提高激光雷达系统的空间识别能力。因此,研制多狭缝变像管成为发展激光三维成像雷达的关键,本论文的目标是研制一种多狭缝条纹变相管,利用其对时间的分辨能力,实现非扫描的高清晰,高精度的近距离和中距离探测。通过对激光三维成像雷达技术的分析,计算出多狭缝条纹变相管的性能参数,在电子光学设计的基础上,完成了多狭缝条纹变像管的结构设计和机械加工,主要对电子光学电极装架、多碱光电阴极制作、荧光屏的等工艺进行介绍并制作出了多狭缝条纹变像管。并进行了静态、动态实验,得出比较理想的实验结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 激光雷达技术综述
• 1.1.1 成像激光雷达简介
• 1.1.2 成像激光雷达的发展现状
• 1.2 条纹变像管激光三维成像雷达的发展现状
• 1.3 研究意义及研究内容
• 第二章 变像管激光三维成像雷达技术
• 2.1 变像管激光雷达
• 2.1.1 扫描变像管工作原理及发展现状
• 2.1.1.1 扫描变像管工作原理
• 2.1.1.2 扫描变像管发展现状
• 2.2 扫描变像管的特征参数
• 2.2.1 扫描变像管的时间分辨特性
• 2.2.1.1 扫描变像管时间分辨率的定义
• 2.2.1.2 阴极对时间分辨率的影响
• 2.2.1.3 渡越时间弥散
• 2.2.1.4 技术时间分辨率
• 2.2.2 扫描变像管的偏转系统
• 2.2.2.1 偏转灵敏度
• 2.2.2.2 偏转解聚
• 2.2.3 扫描变像管的最小可探测能量密度
• 2.3 用于激光成像雷达的扫描变像管
• 2.3.1 单狭缝变像管
• 2.3.2 多狭缝变像管
• 2.4 基于变像管激光三维成像雷达特征参数分析
• 2.4.1 条纹管多波段激光成像性能分析
• 2.4.2 激光成像系统探测距离的计算
• 第三章 多狭缝变像管的电子光学设计
• 3.1 Monte Carlo模拟
• 3.1.1 Monte carlo方法的步骤
• 3.1.2 多狭缝条纹变像管Monte Carlo模拟
• 3.2 像质的评定
• 3.2.1 时间传递函数
• 3.2.2 空间传递函数（MTF）
• 3.3 变像管电子光学系统设计通用程序
• 3.4 多狭缝条纹变像管电子光学设计结果
• 3.5 多狭缝条纹变像管目标参数设计
• 第四章 多狭缝变像管的工艺制作
• 4.1 多狭缝变像管的工艺制作
• 4.1.1 变像管的制作环境—洁净室
• 4.1.2 多狭缝变像管壳体的制作
• 4.1.3 电子光学电极装架
• 4.1.4 荧光屏的制作
• 4.1.5 多碱光电阴极的制作
• 4.2 多狭缝变像管的静态测试
• 第五章 总结与建议
• 5.1 总结
• 5.2 改进建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文和专利
• 致谢