Десятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Москва, ИКИ РАН, 12-16 ноября 2012 г.
X.Z.71
Увеличение динамического диапазона сенсоров оптического диапазона, использующих фотоприемные устройства на микроканальных пластинах
Егоров В.В. (1), Калинин А.П. (2), Родионов А.И. (3), Родионов И.Д. (4), Степанов С.Н. (3)
(1) Институт космических исследований РАН
(2) Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
(3) ЗАО Научно-технический центр «Реагент»
(4) Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН
В последние годы в дистанционном зондировании Земли наряду с известными приборами с зарядовой связью получили распространение вакуумированные фотоприемные устройства на основе микроканальных пластин (МКП) с фотокатодом. Существенный недостаток этой системы детектирования излучения состоит в ограниченности его динамического диапазона, поскольку при входной освещённости фотокатода фотоприемного устройства выше 2•10–13 Вт/см2 происходит насыщение МКП, что приводит, в конечном итоге, к их запиранию, прекращению регистрации входного излучения и, таким образом, сужению динамического диапазона сенсора.
Для преодоления этого недостатка был предложен способ стробирования фотокатода и разработан узел для его осуществления.
Способ основан на том, что при снятии напряжения с фотокатода прекращается образование фотоэлектронов, причем реакция на снятие напряжения не превышает 1 нс. При подаче напряжения на фотокатод его функционирование восстанавливается за время 1...2 нс. Узел стробирования позволяет подавать на фотокатод как рабочее напряжение от 0 до -10 В, так и напряжение запирания от +5 до +10 В.
Устройство работает следующим образом: при отсутствие команды сигнала прихода фотона на фотокатод подается рабочее напряжение. По команде сигнала прихода фотона подается напряжение запирания и, тем самым, прекращая поступление фотоэлектронов на МКП. Узел стробирования запирает фотокатод в течение 5 нс. Время восстановления рабочего напряжения на выходе узла стробирования составляет 80 нс. Такой режим работы узла стробирования обеспечивает расширение динамического диапазона фотоприемного устройства по крайней мере на два порядка.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ №11-02-13107-офи-м-2011-РЖД.
Заседание в АО «Российские космические системы»: «Российская система спутниковых наблюдений и технологий: состояние и перспективы развития»
582