[發(fā)明專利]一種寬時(shí)間范圍連續(xù)可調(diào)像增強(qiáng)器快門

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910549830.2
• 申請(qǐng)日: 2019-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN110289834A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 緱永勝;劉百玉;陳震;白曉紅;朱炳利;楊陽;曹偉偉;徐鵬;王博;秦君軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): H03K3/017
• 分類號(hào): H03K3/017;H03K3/356;H03K7/08
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

為了解決現(xiàn)有的增強(qiáng)器快門關(guān)閉速度慢、無法實(shí)現(xiàn)直流到3ns寬時(shí)間范圍連續(xù)可調(diào)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種寬時(shí)間范圍連續(xù)可調(diào)像增強(qiáng)器快門，包括主開關(guān)器件Q9、Q10，用于驅(qū)動(dòng)主開關(guān)器件Q9的第一驅(qū)動(dòng)電路，以及用于驅(qū)動(dòng)主開關(guān)器件Q10的第二驅(qū)動(dòng)電路；主開關(guān)器件Q9、Q10均采用場(chǎng)效應(yīng)晶體管；主開關(guān)器件Q9的主要作用是快速打開形成快門脈沖高速下降沿；主開關(guān)器件Q10的主要作用是快速打開形成快門脈沖高速上升沿。既可以滿足增強(qiáng)器的直流工作模式，又可以滿足增強(qiáng)器脈沖工作模式，并且最小脈沖寬度達(dá)到3ns，即通過本發(fā)明結(jié)合圖像增強(qiáng)器可實(shí)現(xiàn)3ns積分成像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超快診斷技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種寬時(shí)間范圍連續(xù)可調(diào)像增強(qiáng)器快門。

背景技術(shù)

圖像增強(qiáng)器作為一種微光倍增器件，其主要作用是將微弱光信號(hào)進(jìn)行倍增放大，從而便于人們觀測(cè)或被記錄系統(tǒng)記錄。圖像增強(qiáng)器通常由陰極、微通道板和熒光屏組成。其中，陰極的主要用是將入射光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電子，微通道板的主要作用是將電子進(jìn)行倍增，熒光屏主要用于將倍增后的電子轉(zhuǎn)化為可見光。在一些應(yīng)用中，圖像增強(qiáng)器用于對(duì)持續(xù)時(shí)間較長(大于60秒)的目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，其工作于直流狀態(tài)，也就是持續(xù)打開狀態(tài)。在另一些應(yīng)用中，圖像增強(qiáng)器又需要對(duì)持續(xù)時(shí)間很短的過程進(jìn)行觀測(cè)，比如爆炸過程、子彈運(yùn)動(dòng)過程等，并且需要觀測(cè)快速過程中某個(gè)瞬間目標(biāo)的狀態(tài)，這就需要圖像增強(qiáng)器工作在選通模式，即只在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的特定時(shí)間段工作。

由于圖像增強(qiáng)器有可能工作在常開模式，也可能工作在脈沖模式因而需要增強(qiáng)器快門對(duì)其工作模式進(jìn)行切換。

現(xiàn)有的增強(qiáng)器快門通常只用一個(gè)開關(guān)器件，其存在以下兩個(gè)問題：

1、關(guān)閉速度慢(微秒量級(jí))，從而導(dǎo)致圖像增強(qiáng)器關(guān)閉時(shí)間過長，無法對(duì)快時(shí)間過程進(jìn)行納秒時(shí)間分辨分幅成像。

2、無法實(shí)現(xiàn)從常開到3ns寬時(shí)間范圍連續(xù)可調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的增強(qiáng)器快門關(guān)閉速度慢、無法實(shí)現(xiàn)直流到3ns寬時(shí)間范圍連續(xù)可調(diào)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種寬時(shí)間范圍連續(xù)可調(diào)像增強(qiáng)器快門，脈沖寬度從直流到3ns寬范圍連續(xù)可調(diào)，既可以滿足增強(qiáng)器的直流工作模式，又可以滿足增強(qiáng)器脈沖工作模式，并且最小脈沖寬度達(dá)到3ns，即通過本發(fā)明結(jié)合圖像增強(qiáng)器可實(shí)現(xiàn)3ns積分成像。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種寬時(shí)間范圍連續(xù)可調(diào)像增強(qiáng)器快門，其特殊之處在于：

包括主開關(guān)器件Q9、Q10，用于驅(qū)動(dòng)主開關(guān)器件Q9的第一驅(qū)動(dòng)電路，以及用于驅(qū)動(dòng)主開關(guān)器件Q10的第二驅(qū)動(dòng)電路；

主開關(guān)器件Q9、Q10均采用場(chǎng)效應(yīng)晶體管；

主開關(guān)器件Q9的主要作用是快速打開形成快門脈沖高速下降沿；

主開關(guān)器件Q10的主要作用是快速打開形成快門脈沖高速上升沿。

進(jìn)一步地，主開關(guān)器件Q9采用NMOS管，柵極接第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出，源極接第一偏置電路，漏極接整個(gè)像增強(qiáng)器快門的輸出端；

主開關(guān)器件Q10采用PMOS管，柵極接第二驅(qū)動(dòng)電路的輸出，漏極接第二偏置電路，源極接整個(gè)像增強(qiáng)器快門的輸出端；