CMOS APS摄像机的γ射线辐射损伤模式与损伤表征研究

摘要：

为了研究以CMOS有源像素传感器为感光元件的摄像机系统的辐射损伤模式及损伤表征,利用在线辐射实验的方法,结合辐射干扰噪声抑制算法,研究了彩色视频图像信息随辐射总剂量的变化情况,并讨论了不同辐射总剂量照射下硬件的辐射寿命,以及γ射线辐射对数字图像信息的影响.研究结果表明:摄像机的γ射线辐射损伤模式主要表现为透光率下降,传感器的暗电流增大、失真和损坏,以及主板的瞬时损坏;感光元件的辐射总剂量效应主要导致本底噪声的增大,且噪声主要集中在图像的暗部;暗电流导致图像灰条纹中平均像素值的增量远不及因镜头透光率下降而造成平均像素值的减小量;摄像机自带的曝光补偿功能在检测到视频图像亮度下降后会进行全局补偿处理,增大视频所有像元的像素值.该研究得到的视频图像信息随辐照总剂量变化规律可以作为一种以CMOS有源像素传感器为感光元件的摄像机辐射总剂量标定的一种方法,帮助判断此类摄像机的辐射损伤失效几率,提高视频监控系统在放射性环境中应用的可靠性.

关键词：光学器件、有源像素传感器摄像机、γ射线、损伤模式、损伤表征、辐射寿命

所属期刊栏目：40

分类号：TN946.1

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖南省教育厅优秀青年项目;国家科研启动基金

在线出版日期：2020-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：151-159