ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2015, № 4 · СМЕЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Влияние воздействия высокоэнергетичных протонов на работоспособность строчно-кадровой ПЗС матрицы, работающей в режиме временной задержки и накопления

Г.А. Щербина1,2

1 Московский физико-технический институт (государственный университет)
2 ЗАО «НПО «ЛЕПТОН», Россия
Полный текст УДК 621.383.724 EDN TSXIBF

Аннотация

В работе исследованы дефекты, возникающие в строчно-кадровой ПЗС матрице при облучении высокоэнергетичными протонами с энергией 1 ГэВ. Было произведено изучение радиационных дефектов при различных режимах работы фотоприемного устройства (ФПУ): кадровом режиме и режиме временной задержки и накопления (ВЗН). Специальная организация режима ВЗН позволяет локализовать радиационные дефекты вертикального регистра с точностью до пикселя. Произведено исследование поведения дефектов при различных параметрах работы ФПУ, таких как: температура, время накопления в кадровом режиме, время накопления на каждом шаге накопления в режиме ВЗН, период хранения заряда под фазами вертикального регистра, количество шагов накопления. Также разработана и протестирована методика устранения влияния радиационных дефектов непосредственно при проведении лётных испытаний.

  • строчно-кадровая ПЗС матрица
  • режим временной задержки и накопления
  • высокоэнергетичные протоны
  • дистанционное зондирование Земли
Abstract (in English)

In this paper the defects in interline CCD matrix were studied, which appear as a result of its irradiation with high-energy protons. Defects were studied in different operation modes: in frames mode and in time delay and integration (TDI) mode. By using a special organization of TDI mode we were able to localize defects in vertical register with a precision of one pixel. The dependence of the defects behavior on different system parameters was also studied, such as: temperature, exposure time in frame mode, exposure time of every step of integration in TDI mode, charge storage time in vertical register and number of integration steps in TDI mode. Also a method of removal of the influence of these defects directly during flight tests was developed and tested.

Для цитирования

Щербина Г.А. Влияние воздействия высокоэнергетичных протонов на работоспособность строчно-кадровой ПЗС матрицы, работающей в режиме временной задержки и накопления // Журнал радиоэлектроники. – 2015. – № 4.

Литература

  1. Щербина Г.А. “Реализация режима ВЗН на базе строчно-кадровой ПЗС матрицы”, Журнал Радиоэлектроники, №6, 2014
  2. Панасюк М.И., Новиков Л.С.,”Модель космоса”, Том 1, М-КДУ, 2007
  3. Paul W. Marshall, Cheryl J Marshall, “Radiation Damage Mechanisms in CCD Imagers”, 2000
  4. P.P.K.Lee, D.A.Thompson, D.L.Modney, “Total Ionizing Dose Gamma and Proton Radiation Testing on a COTS Interline CCD with Microlens”, Radiation Effects Data Workshop, IEEE, 2005
  5. Gordon R. Hopkinson, "Comparison of CCD Damage Due to 10- and 60- MeV Protons", Transactions of Nuclear Science, IEEE, 2003
  6. "KAI-16070 Device Performance Specification", 2013. // [Электронный ресурс]. URL: www.truesenseimaging.com/technologies/truesense-7-4-micron-interline-transfer-ccd-platform/43-KAI-16070
  7. “CCD Image Sensor Noise Sources”, Kodak, 2005
  8. C.М. Рывкин “Фотоэлектрические явления в полупроводниках”, 1963
  9. В.Л. Бонч-Бруевич, С.Г. Калашников “Физика полупроводников”, 1990
  10. B. Ostman. "TDI CCDs are still the sensors of choice for demanding applications ", Laser Focus World, 2010
  11. H.- S. Wong, Y. L. Yao, and E. S. Schlig, "TDI Charge-Coupled Devices: Design and Applications", IBM Journal Research Development, 1992
  12. А. И. Бакланов, “Анализ состояния и тенденции развития систем наблюдения высокого и сверхвысокого разрешения”, 2010, Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета