【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天文目标观测，尤其涉及一种用于极紫外波段探测器的传函测试装置及方法。
技术介绍
1、随着科学技术的快速发展，数字信息化的趋势凸显，图像信息在信息化时代成为不可或缺的一部分。作为获取图像信息的重要组成部分，探测器至关重要。上个世纪末，美国阿尔卡特朗讯贝尔实验室提出了固体成像理论，使探测器成为了学者们的研究热点。根据探测器的感应材料的差异，可分为cmos（complementary metaloxide semiconductor）和ccd（charge-coupled device）两种。cmos和ccd都是用于数字影像设备的感光元件。cmos是一种基于互补金属氧化物半导体技术的集成电路，它将金属氧化物半导体技术应用于感光元件的制造中。而ccd则是一种基于单晶硅半导体材料的感光元件。二者的工作原理基本相似，且都在探测器领域有较为广泛的应用。在早期研究阶段，由于集成电路的设计不够完善，cmos相机在信噪比和分辨率等方面远远落后于ccd相机，发展较为缓慢。直至上个世纪90年代末期，cmos迅猛发展，性能逐渐提升，不仅弥补了信噪比大等的不足，缩小了与ccd的性能差距，更凸显了低电压、低功耗和高速度等自身的优势。
2、目前对探测器的测试方法主要有两种：随机性方法和确定性方法。随机性方法采用对yag（钇铝石榴石）闪烁体进行均匀电子束照射，产生随机光子信号，探测器的不同像素位置接收不同数量的光子，据此得到探测器的mtf（传函），但该方法易受到随机信号影响，且测试方法较为复杂。确定性方法是改变探测器的空间照明条件，比较
3、根据对探测器的mtf测试方法的国内外文献及专利的调研情况来看，该领域的技术还存在以下问题：
4、1、随机性方法
5、目前，随机性方法采用均匀电子束照射yag闪烁体，即可在探测器上生成小区域图像，计算输入噪声与输出噪声的比值得到探测器的mtf，但实际上，探测器的mtf与输入噪声的乘积并不相当于输出噪声，虽然近年来提出多种改进型的计算方法，但该方案的测试难度大，计算精度偏低，得到的数据不直观，目前很少在cmos的mtf测试中使用。
6、2、确定性方法
7、2.1、点扩散函数法
8、点扩散函数法的要求是小于1个像素的目标点在像元成像，且该目标点在1个像素范围内，不能跨越在两个像素中间（混频现象），这就对光源亮度、目标和探测器配准提出了极高要求。极紫外波段的光源亮度较低，无法在该条件下采集足够信噪比的图像，因此，不适用于极紫外波段cmos的mtf测试。
9、2.2、对比度测试法
10、对比度测试法广泛用于可见光波段的mtf测试，在平行光管上放置具有一定宽度条纹的分辨率板，根据光管、显微镜头焦距计算得到某频率下探测器的mtf值。该方法只能一次得到某个频率下的mtf值，不能得到不同的频率曲线，一般多用于探测器厂家的奈奎斯特频率mtf测试。
11、2.3、倾斜边缘法
12、ruijter等人提出的倾斜边缘法具有测试结构和计算方法简单的优点，该方法是将锐利刀口经光管、显微镜头成像到cmos上，配合滤光片可得到单波长全频率段的mtf曲线，目前广泛用于可见光探测器及整机mtf测试。
技术实现思路
1、有鉴于此，为解决现有技术无法对极紫外波段探测器进行传函测试的缺点，本专利技术创造旨在提供一种用于极紫外波段探测器的传函测试装置及方法，以实现极紫外波段探测器的mtf测试。
2、为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
3、一种用于极紫外波段探测器的传函测试装置，包括真空罐；设置在真空罐外、且位于真空罐两侧的光源系统和计算机；以及设置在真空罐内的探测器、二维平移台、电路板和刀口靶标，其中，
4、光源系统的输出端固定在真空罐的一端，刀口靶标固定在探测器的靶面上，探测器安装在二维平移台上，探测器的输出端与电路板的输入端相连，电路板的输出端与计算机的输入端相连。
5、进一步的，光源系统出射目标单波长光束，目标单波长光束经过刀口靶标的刀口入射至探测器上；二维平移台带动探测器移动，并使探测器上的刀口靶标的刀口置于目标单波长光束的光强最强位置；探测器采集刀口图像的光信号和暗场图像的光信号；电路板实时将刀口图像的光信号转换为电信号，将暗场图像的光信号转换为电信号，并将刀口图像的电信号和暗场图像的电信号输入至计算机；计算机根据刀口图像的电信号和暗场图像的电信号，采用sfrmat3软件包实现对极紫外波段探测器的传函测试。
6、进一步的，光源系统包括气瓶、空心阴极光源和单色仪，其中，
7、气瓶的输出端与空心阴极光源的输入端相连，空心阴极光源的输出端与单色仪的输入端相连，单色仪的输出端固定在真空罐的一侧，且单色仪的出射光照射至探测器的靶面上；
8、气瓶为空心阴极光源提供气体，空心阴极光源基于气体出射极紫外光束，单色仪从极紫外光束中分离出目标单波长光束。
9、进一步的，气瓶为空心阴极光源提供的气体包括氦气、氩气和氖气；探测器包括cmos探测器和ccd探测器。
10、进一步的，电路板的输出端通过穿仓电缆连接于计算机的输入端。
11、进一步的，刀口靶标的水平对称轴和探测器的水平对称轴的角度范围为2°~10°。
12、一种用于极紫外波段探测器的传函测试方法，利用用于极紫外波段探测器的传函测试装置实现，具体包括如下步骤：
13、s1：利用遮光罩对真空罐的所有透光窗口进行遮挡，并开启真空罐的机械泵和分子泵，使真空罐的内部的真空度优于1×10-3pa；
14、s2：调节空心阴极光源的进气量，且使单色仪分离出的目标单波长光束的照射时间大于一小时；
15、s3；移动二维平移台，使探测器上的刀口对准目标单波长光束的光强最强位置；
16、s4：探测器采集刀口图像的光信号和暗场图像的光信号；电路板实时将刀口图像的光信号转换为电信号，将暗场图像的光信号转换为电信号，并将刀口图像的电信号和暗场图像的电信号输入至计算机；
17、s5：计算机根据刀口图像的电信号和暗场图像的电信号，采用sfr本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于：包括真空罐；设置在真空罐外、且位于所述真空罐两侧的光源系统和计算机；以及设置在真空罐内的探测器、二维平移台、电路板和刀口靶标，其中，
2.根据权利要求1所述的用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于：所述光源系统出射目标单波长光束，所述目标单波长光束经过所述刀口靶标的刀口入射至所述探测器上；所述二维平移台带动所述探测器移动，并使所述探测器上的刀口靶标的刀口置于所述目标单波长光束的光强最强位置；所述探测器采集刀口图像的光信号和暗场图像的光信号；所述电路板实时将所述刀口图像的光信号转换为电信号，将所述暗场图像的光信号转换为电信号，并将刀口图像的电信号和暗场图像的电信号输入至所述计算机；所述计算机根据刀口图像的电信号和暗场图像的电信号，采用sfrmat3软件包实现对极紫外波段探测器的传函测试。
3.根据权利要求2所述的用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于：所述光源系统包括气瓶、空心阴极光源和单色仪，其中，
4.根据权利要求3所述的用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于：所
5.根据权利要求1所述的用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于：所述电路板的输出端通过穿仓电缆连接于所述计算机的输入端。
6.根据权利要求1所述的用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于：所述刀口靶标的水平对称轴和所述探测器的水平对称轴的角度范围为2°~10°。
7.一种用于极紫外波段探测器的传函测试方法，利用如权利要求1~6中任意一项所述的用于极紫外波段探测器的传函测试装置实现，其特征在于：具体包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的用于极紫外波段探测器的传函测试方法，其特征在于：在步骤S4中，所述探测器采集刀口图像的光信号和暗场图像的光信号的步骤为：
9.根据权利要求8所述的用于极紫外波段探测器的传函测试方法，其特征在于：采集刀口图像的光信号和暗场图像的光信号所用的曝光时间相同。
10.根据权利要求7所述的用于极紫外波段探测器的传函测试方法，其特征在于：所述步骤S5具体包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于：包括真空罐；设置在真空罐外、且位于所述真空罐两侧的光源系统和计算机；以及设置在真空罐内的探测器、二维平移台、电路板和刀口靶标，其中，
2.根据权利要求1所述的用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于：所述光源系统出射目标单波长光束，所述目标单波长光束经过所述刀口靶标的刀口入射至所述探测器上；所述二维平移台带动所述探测器移动，并使所述探测器上的刀口靶标的刀口置于所述目标单波长光束的光强最强位置；所述探测器采集刀口图像的光信号和暗场图像的光信号；所述电路板实时将所述刀口图像的光信号转换为电信号，将所述暗场图像的光信号转换为电信号，并将刀口图像的电信号和暗场图像的电信号输入至所述计算机；所述计算机根据刀口图像的电信号和暗场图像的电信号，采用sfrmat3软件包实现对极紫外波段探测器的传函测试。
3.根据权利要求2所述的用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于：所述光源系统包括气瓶、空心阴极光源和单色仪，其中，
4.根据权利要求3所述的用于极紫外波段探测器的传函测试装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李欣锴，何玲平，陈波，宋克非，张广，任帅，张宏吉，王海峰，沈亨，门树东，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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