[发明专利]测量CCD电荷转换因子的方法

摘要

本发明公开了一种测量CCD电荷转换因子的方法，该方法包括：使CCD光积分区保持在光积分，同时使CCD的电荷通道持续保持在导通状态，然后向CCD的输出控制栅和复位栅周期性地施加控制脉冲，使水平转移区周期性地向外输出信号；通过对CCD的输出信号进行处理来测量出电荷转换因子；本发明的有益技术效果是：提供了一种测量CCD电荷转换因子的方法，该方法不需要为CCD设计驱动时序，通用性强，操作简便。

主权项

1.一种测量CCD电荷转换因子的方法，所述CCD包括抗晕栅、光积分区、第一转移控制栅、垂直转移区、第二转移控制栅、水平转移区、输出控制栅和复位栅；所述第一转移控制栅用于控制电荷从光积分区转移至垂直转移区；所述第二转移控制栅用于控制电荷从垂直转移区转移至水平转移区；所述输出控制栅和复位栅用于控制电荷从水平转移区向外输出，其特征在于：按如下步骤对CCD的电荷转换因子进行测量：1)将CCD置于光照环境中，控制抗晕栅使光积分区持续保持在光积分状态，同时，控制第一转移控制栅使光积分区和垂直转移区之间的电荷通道持续保持在导通状态，同时，控制第二转移控制栅使垂直转移区和水平转移区之间的电荷通道持续保持在导通状态；2)向输出控制栅和复位栅周期性地施加控制脉冲，使水平转移区周期性地向外输出信号；3)在第一光强条件下，当水平转移区向外输出信号时，对水平转移区输出节点处的电流和输出信号进行采样；在第二光强条件下，当水平转移区向外输出信号时，对水平转移区输出节点处的电流和输出信号进行采样；第一光强条件和第二光强条件的光强不同；4)根据下式计算CCD的电荷转换因子：其中，ΔVo＝Vo1‑Vo2，ΔIRD＝IRD1‑IRD2，ΔVo的单位为mV，ΔIRD的单位为nA，Vo1为对应第一光强条件的输出信号的信号幅度，Vo2为对应第二光强条件的输出信号的信号幅度，IRD1为对应第一光强条件的电流，IRD2为对应第二光强条件的电流；q为单个电子的电荷量，q取1.6×10‑19库伦；f为水平转移区的输出频率；CVF为电荷转换因子，单位为μV/e‑；在对所述输出信号进行采样时，同一光强条件下进行多次采样，将对应同一光强条件的多个采样信号转换为数字图像，然后计算出数字图像中单个像素的像素平均值，然后将像素平均值换算为相应的Vo1和Vo2。