太阳X射线和极紫外CCD相机研究

来源 :中国科学院空间科学与应用研究中心 | 被引量 : 0次 | 上传用户:taizi0204
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对太阳X射线和极紫外的成像不仅可以直接观测耀斑、日冕物质抛射现象,监测冕洞的发展,还可以通过监测Sigmoid、Diming、EIT波等现象,预报耀斑、CME等太阳剧烈活动。国外已经有多颗卫星上的多台太阳X射线和极紫外成像仪成功运行,国内也提出了多台太阳X射线、极紫外成像仪的研制计划。CCD相机是成像仪器的核心。本论文详细论述了X射线和极紫外CCD的原理及特性,研究空间应用的X射线、极紫外CCD同可见光CCD及地面用CCD在工艺、结构上的区别;基于所选型号的结构,介绍了不同的CCD快速低噪声驱动电路、前置放大电路和信号读出电路的设计方法,研究了不同的电路结构和形式对相机性能的影响,全面分析了CCD相机的噪声来源和产生机理,给出了相应的抑制措施,成功研制达到国内领先水平的低噪声X射线和极紫外CCD相机;介绍了CCD测试所需的地面测试设备的设计;给出了利用放射源和同步辐射装置测试X射线和极紫外CCD各项参数和数据处理方法,为国内类似仪器的定标提供了可行的方案;用不同的分析方法对测试结果进行了处理,得到了CCD暗电流随温度变化曲线,量子效率曲线,读出噪声、增益等参数。在完成CCD相机的设计和测试后,同太阳X射线和极紫外望远镜的光学系统进行了整体装配,创新性的利用CCD相机对掠入射和正入射两套光学系统进行了调校,介绍了CCD相机在光学系统校准中的应用和校准方法,分析了CCD像素和测试方法对测试结果的影响,为今后类似光学系统的测试和调校提供了新的思路。最后对远距离目标和月球进行了成像实验。
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