CCD与CMOS图像传感器辐射效应测试系统

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CCD与CMOS图像传感器辐射效应测试系统

第１１期

等：ＣＣＤ与ＣＭＯＳ图像传感器辐射效应测试系统　　　　李豫东，

２７７９

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而且还需要进国外设备不仅需要消耗巨额费用，

１　引　言

、互补金属氧化物半导ＣＣＤ）　　电荷耦合器件（

体有源像素图像传感器（等光电成ＣＭＯＳＡＰＳ）　像器件是卫星与空间光学载荷的核心器件，其空间应用可靠性直接关系卫星与载荷的在轨性能与

］１３－

。然而，运行寿命［空间辐射环境会对上述光电

进行光机电系统集成才能满足试验要求，不能保证系统的适应性与易用性。为突破以上制约，本文研制了光电成像器件抗辐射性能检测系统。系统的方案设计融合了辐射效应试验技术、光机系统设计与制造技术、计算机软硬件设计技术，具有通用性强和测量范围宽等特点。测试功能全面、

它适用于不同种类的ＣＣＤ与ＣＭＯＳＡＰＳ的辐射　效应测试评价。

从而导致器件性能退化成像器件产生辐射损伤，

］４７－

。因此，上述器件的空间辐射效甚至功能失效［

应研究、抗辐射加固设计与抗辐射性能评估，是保证卫星与载荷在轨性能与运行寿命必须解决的关键问题。而器件的辐射效应的测试分析、抗辐射性能检测评估是解决问题的关键。

目前，美国、西欧研制与应用的宇航ＣＣＤ、

一ＣＭＯＳＡＰＳ的抗辐射性能达到了很高的水平，　

另一方面得益于其先进的器件工艺与制造技术，方面还得益于器件辐射效应的测试分析与检测评

］６１０－

。在国外，，估工作的深入开展［美国国家航空

２　检测系统概述

检测系统的研制广泛且深入地参考了国内外

］１１２３－

，光电成像器件的测试评价技术［该系统可对

、电荷转移效率（饱和输出电器件的暗信号、ＣＣＤ）响应度、噪声、非均匀性、动态范围、信噪比、传压、

光谱响应等主要参数进行定量测试。检递函数、

测系统如图１所示

。

、、喷气推进实验室（航天局（ＮＡＳＡ）ＪＰＬ）ＵＮＩ－ＳＹＳ等航天机构均有专用于该类器件的检测设

并在此基础上形成了试验评备与试验测试条件，

估规范，用于器件的空间应用选型及考核评估试、、验。ＡｄｖａｎｔｅｓｔＴｅｒａｄｎｅＰｕｌｓｅＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ等　ｙ国际知名测试设备制造商也都有针对光电成像器。近几年，国件测试分析的自动测试设备（ＡＴＥ）内也越来越重视抗辐射加固ＣＣＤ、ＣＭＯＳＡＰＳ　

技术及其在空间中的应用，但是器件的研制能力与空间应用水平与国外相比还有较大差距。主要制约因素之一就是缺乏相应的试验测试条件。目前，国内还没有国产的此类专用试验设备，如果引

图１　检测系统实物图Ｆｉ．１　Ｐｈｏｔｏｏｆｔｅｓｔｉｎｓｓｔｅｍ　　ｇｇｙ　

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