4.2像管的主要特性分析4.2.1.光譜響應(yīng)特性

光譜響應(yīng)特性由光電陰極的響應(yīng)特性決定，因此描述像管光譜響應(yīng)性的參量與第3章光電陰極的一致。光電陰極積分靈敏度光陰極的量子效率決定了管子的靈敏度，量子效率對波長的依賴性決定了管子的光譜響應(yīng)，光陰極的暗電流,量子效率決定了像的對比度,最大信噪比，對比度,信噪比又決定了照度最低情況下的分辨率。光譜匹配是指像管的光源與光電陰極、光電陰極與熒光屏、熒光屏與人眼視覺函數(shù)或攝像機之間的光譜分布匹配，匹配良好，像管將獲得較高的靈敏度。由于對于同一光電陰極，峰值靈敏度為一常數(shù)，與光源無關(guān)，因此只要光譜匹配系數(shù)大，就說明該光電陰極對該光源靈敏度高。積分靈敏度的換算1.以光輻射量表示積分靈敏度R，與光度量表示的靈敏度的換算2.光源1的積分靈敏度與光源2的積分靈敏度的換算3.用積分靈敏度換算成等效光通量4.2.2.像管的增益特性

(1)亮度增益：熒光屏的亮度L和入射至光電陰極面上的照度EV之比，以GL表示：對于朗伯源來說，即理想化的擴展源，亮度不隨方向而變化M為光出射度(2)輻射亮度增益(3)光通量增益：即用光通量來表示增益As熒光屏有效面積Ac光電陰極有效面積亮度增益的分析

在一定的光照度范圍內(nèi)，亮度增益與成正比，我們主要通過調(diào)節(jié)以下參數(shù)來提高增益。1.電子光學(xué)系統(tǒng)的透過率要高，即電子光學(xué)系統(tǒng)阻攔電子盡可能少，在保證系統(tǒng)像質(zhì)的前提下，增大陽極孔徑，保證邊緣軌跡不被切割。2.陰極積分靈敏度要大，延伸光電陰極長波響應(yīng)，既可提高對比，又可提高增益。這是因為夜天光主要在紅外區(qū)，綠色的草木在這一波段反射強，與目標的反射能力相差很大。3.加速電壓越高，增益越大但是過大的電壓會加大場致發(fā)射，甚至放大，嚴重影響成像質(zhì)量。4.熒光屏的發(fā)光效率要高，選擇合適的粉，且粉層越厚，熒光效率高，但鑒別率會降低。5.窗口有中間耦合材料的透光率要高6.縮小電子光學(xué)系統(tǒng)的線倍率，亮度將以平方關(guān)系增加。但是圖像太小，視角小，不利于觀察。4.2.3像管的光傳遞特性

像管的光傳遞特性指輸出亮度隨入射照度的關(guān)系：當入射亮度較低時，有線性關(guān)系，當入射照度達到一定值后，亮度不再增加，出現(xiàn)飽和，出現(xiàn)飽和后，亮度增益將隨照度增加而減小。4.2.3像管的光傳遞特性亮度增益出現(xiàn)飽和的原因：1.光電陰極光電發(fā)射的有限性，即入射光達到一定值后，陰極出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，陰極沒有能力迅速補償失去的大量電子，使得光電子發(fā)射的數(shù)目減少。。2.空間電荷區(qū)。入射照度增加，陰極發(fā)射電子數(shù)目增加，光電子奔赴熒光屏的過程中，空間電荷效應(yīng)增加，結(jié)果使部分電子不能打在屏上，影響亮度。3.光電子密度太大，熒光屏的發(fā)光能力也不可能無限地增加。熒光屏?xí)霈F(xiàn)亮度飽和現(xiàn)象，所以在測試像管增益時，要考慮光照度使得光學(xué)傳遞特殊處在線性范圍。等效背景照度

等效背景照度是指在熒光屏上產(chǎn)生同暗背景相等的亮度時，光電陰極面上所需的輸入照度值，

Ldb為暗背景亮度4.2.4像管的背景特性

減小暗背景的方法：減小熱發(fā)射，選用熱發(fā)射小的光電陰極，降低陰極溫度降低電極污染，有利于降低局部場強和二次電子發(fā)射2.信號感生背景

當像管受到輻照時，還要引起一種與入射信號無關(guān)的附加背景亮度，稱為感生背景。主要來源于光反饋和離子反饋。光反饋:

由于管壁散射等因素導(dǎo)致光電陰極產(chǎn)生不希望有的電子發(fā)射，并在熒光屏上引起一個附加的背景亮度。離子反饋：由于管內(nèi)殘余的氣體被電離后，正離子轟擊陰極表面產(chǎn)生的大量的二次電子發(fā)射。3.背景對像質(zhì)的影響：像管的總背景亮度是暗背景亮度和入射輻射所引起的信號感生背景亮度之和沒有考慮背景亮度時，圖像的對比度：考慮背景亮度時，圖像的對比度：光照小時，圖像對比度將隨著入射光的減小而迅速惡化，這是由于光照度減小，暗背景起主要作用，對比度惡化程度增加。當光照較大時，對比度以一個大致不變的惡化系數(shù)惡化，這主要是由于入射輻射所引起的感生背景亮度所致，這時背景照度可以忽略不計。4.2.5.像管的傳像特性：放大率熒光屏上像點到光軸的距離與陰極面上對應(yīng)點到光軸距離之比稱為變像管點所在環(huán)帶的放大率M。畸變：

D=Mr/M0-14-57Mr實際的放大率，M0為理想的高斯圖像放大率（通常認為中心區(qū)的放大率）D>0,則為枕形畸變，D<0，則為桶形畸變，由透鏡場的結(jié)構(gòu)所決定。在像管中影響圖像幾何形狀的因素主要是電子光學(xué)系統(tǒng)

如：電子光學(xué)系統(tǒng)的放大率和畸變

4.2.6.像管的時間響應(yīng)

像管的時間響應(yīng)特性主要由熒光屏所決定，因為光電陰極的發(fā)射過程很短，約為10皮秒，光電子在管中的渡越時間也很短，熒光屏的惰性時間由熒光粉產(chǎn)類型和激發(fā)電子流密度所決定，通常為毫秒。4.2.7.空間分辨特性空間頻率：單位空間上變化的周期數(shù)一般有兩種表示方法：（1）單位長度上的周期數(shù)單位lp/mm。（2）用整個目標上的周期數(shù)表示2.空間分辨特性空間分辨率：指用標準測試板通過像管成像后，在熒光屏的每毫米長度上用目測法能分辨得開的黑白相間等寬距條紋的對數(shù)，單位lp/mm，一般指在照度足夠的情況下（以100勒克斯為宜），通過變像管或像增強管所剛剛分辯處的黑白條紋數(shù)目。它反映了系統(tǒng)成像和傳像的能力。用分辨率評定器件的傳像特性，優(yōu)點是方便、簡單、直觀。缺點是：受主觀因素影響，只給出極限結(jié)果，對其他頻率的情況不能給出，且受人眼視場的限制。3.空間傳遞函數(shù)調(diào)制傳遞函數(shù)是器件對正弦器件的亮度對比傳遞函數(shù)，它的測量需要測出正弦圖案的像和物的亮度對比。像管的調(diào)制