JPS61215926A - 放射計及びその駆動方法 - Google Patents
放射計及びその駆動方法Info
- Publication number
- JPS61215926A JPS61215926A JP60057829A JP5782985A JPS61215926A JP S61215926 A JPS61215926 A JP S61215926A JP 60057829 A JP60057829 A JP 60057829A JP 5782985 A JP5782985 A JP 5782985A JP S61215926 A JPS61215926 A JP S61215926A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation
- pair
- charge
- accumulated
- detecting device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 43
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 206010008631 Cholera Diseases 0.000 description 1
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 235000015115 caffè latte Nutrition 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/52—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はシリコンＣＯＤと組合わせる一次元配列型の光
起電力型赤外線検出器を有する放射計及びその駆動方法
に関する。
起電力型赤外線検出器を有する放射計及びその駆動方法
に関する。
（従来技術）
周知のように、地球上の物体のほとんどは波長１０μ情
帯にピークを待つ温度３００にの強い熱輻射を放出して
いる。この熱輻射（以後、背景輻射と呼ぶ）のフォトン
数は測定対象の輻射のフォトン数に比べて非常に多い。
帯にピークを待つ温度３００にの強い熱輻射を放出して
いる。この熱輻射（以後、背景輻射と呼ぶ）のフォトン
数は測定対象の輻射のフォトン数に比べて非常に多い。
背景輻射を除去する方法の一つが提案されている（文献
： Ｋ、Ｃｈｏｗ等、ザソサイアティ オプ ホト−オ
プティカル インストルメンティシ１） エンジニアズ
（Ｔｈｅ ８ｏｃｉｅｔｙｏｆ Ｐｈｏｔｏ−Ｏｐｔｉ
ｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｓ）％第２６７巻 （１９８１）、 １２頁）。
： Ｋ、Ｃｈｏｗ等、ザソサイアティ オプ ホト−オ
プティカル インストルメンティシ１） エンジニアズ
（Ｔｈｅ ８ｏｃｉｅｔｙｏｆ Ｐｈｏｔｏ−Ｏｐｔｉ
ｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｓ）％第２６７巻 （１９８１）、 １２頁）。
第５図（ａ）〜（ｃ）は背景輻射を除去した従来の放射
計とその動作原理を説明する模式的断面図である。
計とその動作原理を説明する模式的断面図である。
光起電力型赤外線検出器１に発生するキャリアは、入力
ダイオード２とゲイ）３ｔ−介してストレッジゲイト４
の下のボテンシャルの井戸に蓄積される（第５図（ｂ）
）。蓄積された電荷はパーティシ四ンゲイト５によって
分配され（第５因（ｃ））、 一部の電荷はトランスフ
ァーゲイト６によってＣＯＤチャネル７へ掬い取られる
（ｗ、５図（ｄ））。最後に残りの１荷は基板へ流し出
される（第５図（ｅ））。
ダイオード２とゲイ）３ｔ−介してストレッジゲイト４
の下のボテンシャルの井戸に蓄積される（第５図（ｂ）
）。蓄積された電荷はパーティシ四ンゲイト５によって
分配され（第５因（ｃ））、 一部の電荷はトランスフ
ァーゲイト６によってＣＯＤチャネル７へ掬い取られる
（ｗ、５図（ｄ））。最後に残りの１荷は基板へ流し出
される（第５図（ｅ））。
この方法の問題点は次に述べるように僅かな検出器の温
度変動がある場合、暗電流が大きく変化するためにＣＯ
Ｄチャネルに転送される電荷の量が変動することである
。
度変動がある場合、暗電流が大きく変化するためにＣＯ
Ｄチャネルに転送される電荷の量が変動することである
。
（従来技術の問題点）
検出器の電流は暗電流及び背景輻射と測定対象の輻射に
よって発生する電流に分けることができる。特に暗電流
は検出器の温度が上昇すると急激に増加する。暗［流の
変動がシリコンＣＣＤとのハイブリッド構成のＨｇＣｄ
Ｔｅ検出器の感度に及ぼす影響について以下説明する。
よって発生する電流に分けることができる。特に暗電流
は検出器の温度が上昇すると急激に増加する。暗［流の
変動がシリコンＣＣＤとのハイブリッド構成のＨｇＣｄ
Ｔｅ検出器の感度に及ぼす影響について以下説明する。
今までに製作された波長１０μ憧帯用のＨｇＣｄＴｅの
光起電力型赤外線検出器の液体窒業温度での抵抗値はＰ
側からのキャリアの拡散で決まる理論値より１〜２桁低
い。このことはいくつかの文献に既に発表されている（
文献： Ｃ，Ｃ，Ｗａｎｇ等、アイ・イー−イー・イー
トランザクシヲンズ オ／ エレクトロン デバイシ
ズ（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａ−ｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ）第ＥＤ−２７巻（１
９８０）。
光起電力型赤外線検出器の液体窒業温度での抵抗値はＰ
側からのキャリアの拡散で決まる理論値より１〜２桁低
い。このことはいくつかの文献に既に発表されている（
文献： Ｃ，Ｃ，Ｗａｎｇ等、アイ・イー−イー・イー
トランザクシヲンズ オ／ エレクトロン デバイシ
ズ（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａ−ｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ）第ＥＤ−２７巻（１
９８０）。
１５４頁； Ａ、Ｈ，Ｌｏｃｋｗｏｏｄ等、エレクトロ
ニクスレターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌａｔｔｅ
ｒｓ）！ １８巻 （１９８２）。
ニクスレターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌａｔｔｅ
ｒｓ）！ １８巻 （１９８２）。
２８５頁； Ｊ、Ａｍａｕｒｌａｉｎａ等、ザ ソサイ
アティオブ ホト−オプティカル インストルメンテイ
シｇｙｘンジニアズ（Ｔｈｅ ５ｏｃｉｅｔｙ ｏｆ
Ｐｈｏｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａ
ｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ｌｉ ４Ｑ９巻（１
９８３）、９４頁）。
アティオブ ホト−オプティカル インストルメンテイ
シｇｙｘンジニアズ（Ｔｈｅ ５ｏｃｉｅｔｙ ｏｆ
Ｐｈｏｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａ
ｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ｌｉ ４Ｑ９巻（１
９８３）、９４頁）。
従って、暗電流に起因する電荷量の万が背景輻射に起因
するものよりも大きい。カットオフ波長１３．５μ鴬の
Ｈｇ Ｃｄ Ｔ ｅ検出器の抵抗値が理論値より１桁低
い場合、１００μｍＸ１００μ惧の大きさの検出器に対
して液体窒素温度近傍で温度が１度変化すると暗電流の
変化分は約１０１１電子／秒に相当する。この値は例え
ば口径比２の光学系、中心波長１１．５μ惧で波長幅２
μ溝のフィルター？持つシステムを用いて地上の物体を
撮像した場合、３００にの背景輻射に起因する電子数の
約２０％または測定対象の温度変化約２０Ｋに対応する
。換言すると、赤外線検出器の温度変化に起因する暗電
流の変動のため赤外線の出力がドリフトして微小信号の
検出が困難になる。第５図（ａ）〜（ｅ）で説明した方
法の場合、赤外線検出器の温度変動に起因する暗電流の
変化によってＣＯＤチャネルへ掬い取られる電荷の量が
変動するという問題点がある。
するものよりも大きい。カットオフ波長１３．５μ鴬の
Ｈｇ Ｃｄ Ｔ ｅ検出器の抵抗値が理論値より１桁低
い場合、１００μｍＸ１００μ惧の大きさの検出器に対
して液体窒素温度近傍で温度が１度変化すると暗電流の
変化分は約１０１１電子／秒に相当する。この値は例え
ば口径比２の光学系、中心波長１１．５μ惧で波長幅２
μ溝のフィルター？持つシステムを用いて地上の物体を
撮像した場合、３００にの背景輻射に起因する電子数の
約２０％または測定対象の温度変化約２０Ｋに対応する
。換言すると、赤外線検出器の温度変化に起因する暗電
流の変動のため赤外線の出力がドリフトして微小信号の
検出が困難になる。第５図（ａ）〜（ｅ）で説明した方
法の場合、赤外線検出器の温度変動に起因する暗電流の
変化によってＣＯＤチャネルへ掬い取られる電荷の量が
変動するという問題点がある。
（発明の目的）
本発明の目的は、測定対象からの輻射及び背景輻射の和
の輻射と背景輻射を検出器上に周期的に導くことによっ
て検出器の暗電流、その変動分および背景輻射を相殺し
測定対象のみを取り出すことのできる放射計及びその駆
動方法を提供することにある。
の輻射と背景輻射を検出器上に周期的に導くことによっ
て検出器の暗電流、その変動分および背景輻射を相殺し
測定対象のみを取り出すことのできる放射計及びその駆
動方法を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の放射計は、光起電力型赤外線検出器と該赤外線
検出器に発生する電荷を受取る入力ダイオードと該入力
ダイオードの向い合った辺に隣接する対のゲイトと該ゲ
イトに隣接し電荷を蓄える対のストーレッジウェルと該
ストーレッジウェルに隣接する対のトランスファーゲイ
トと該トランスファーゲイトに隣接し電荷全転送する対
のＣＯＤチャネルと、該対のＣＯＤチャネルからの電荷
を差動増幅する差動増幅器とを備える赤外線検出装置と
、該赤外線検出装置に取付けられる冷却フィルターと冷
却バッフルと、該冷却フィルターと冷却バッフルと赤外
線検出装置とを収容するデュワーと、被測定物を観測し
該被測定物からの輻射線を前記赤外線検出装置へ導く望
遠鏡と、黒体輻射を行う黒体炉と、前記望遠鏡と前記赤
外線検出装置との間に設置され前記赤外線検出装置へ回
り輻射線を遮ぎると同時に前記黒体炉からの黒体輻射線
を前記赤外線検出装置へ導くミラーチョッパーと、該ミ
ラーチョッパーの光路切換えの信号を発生するフォトカ
プラーとを含んで構成される。
検出器に発生する電荷を受取る入力ダイオードと該入力
ダイオードの向い合った辺に隣接する対のゲイトと該ゲ
イトに隣接し電荷を蓄える対のストーレッジウェルと該
ストーレッジウェルに隣接する対のトランスファーゲイ
トと該トランスファーゲイトに隣接し電荷全転送する対
のＣＯＤチャネルと、該対のＣＯＤチャネルからの電荷
を差動増幅する差動増幅器とを備える赤外線検出装置と
、該赤外線検出装置に取付けられる冷却フィルターと冷
却バッフルと、該冷却フィルターと冷却バッフルと赤外
線検出装置とを収容するデュワーと、被測定物を観測し
該被測定物からの輻射線を前記赤外線検出装置へ導く望
遠鏡と、黒体輻射を行う黒体炉と、前記望遠鏡と前記赤
外線検出装置との間に設置され前記赤外線検出装置へ回
り輻射線を遮ぎると同時に前記黒体炉からの黒体輻射線
を前記赤外線検出装置へ導くミラーチョッパーと、該ミ
ラーチョッパーの光路切換えの信号を発生するフォトカ
プラーとを含んで構成される。
本発明の放射計の駆動方法は、被測定物から望遠鏡を通
って導かれる輻射線と黒体炉からの黒体輻射線とをミラ
ーチロツバ−によって又互に赤外線検出器に導き、前記
被測定物からの輻射線が入射されたときは該赤外線検出
器に生ずる電荷？ −万のストーレッジウェルに蓄積し
、前記黒体輻射線が入射されたときは該赤外線検出器に
生ずる電荷を他方のストーレッジウェルに蓄積し、前記
蓄積された電荷を対のトランスファーゲイト？介して対
のＣＯＤチャネルに移して電荷転送を行って差動増幅器
に入力することを特徴として構成される。
って導かれる輻射線と黒体炉からの黒体輻射線とをミラ
ーチロツバ−によって又互に赤外線検出器に導き、前記
被測定物からの輻射線が入射されたときは該赤外線検出
器に生ずる電荷？ −万のストーレッジウェルに蓄積し
、前記黒体輻射線が入射されたときは該赤外線検出器に
生ずる電荷を他方のストーレッジウェルに蓄積し、前記
蓄積された電荷を対のトランスファーゲイト？介して対
のＣＯＤチャネルに移して電荷転送を行って差動増幅器
に入力することを特徴として構成される。
（発明の詳細な説明）
次に、本発明の構成について口面を用いて説明する。
第１図は本発明の放射計の構成を説明する模式本発明の
放射計は、赤外線検出装置１８と、赤外線検出！！置１
８に取付けられる冷却フィルター１６と冷却バッフル１
７と、冷却フィルター１６と冷却バッフル１７と赤外線
検出装置１８とを収容するデュワー１５と、被測定物を
観測し被測定物からの輻射１ｗヲ赤外線検出装置１８へ
導く望遠鏡１１と、黒体輻射を行う黒体炉１２と、望遠
鏡１１と赤外線検出器［１１８との間に設置され赤外線
検出装置１８へ回り輻射線を遮ぎると同時に黒体炉１２
からの黒体輻射線を赤外線検出装置１８へ導くミラーチ
ロツバ−１３と、ミラーチ１ツバ−１３の光路切換えの
信号を発生するフォトカプラ−１４とを含んで構成され
る。
放射計は、赤外線検出装置１８と、赤外線検出！！置１
８に取付けられる冷却フィルター１６と冷却バッフル１
７と、冷却フィルター１６と冷却バッフル１７と赤外線
検出装置１８とを収容するデュワー１５と、被測定物を
観測し被測定物からの輻射１ｗヲ赤外線検出装置１８へ
導く望遠鏡１１と、黒体輻射を行う黒体炉１２と、望遠
鏡１１と赤外線検出器［１１８との間に設置され赤外線
検出装置１８へ回り輻射線を遮ぎると同時に黒体炉１２
からの黒体輻射線を赤外線検出装置１８へ導くミラーチ
ロツバ−１３と、ミラーチ１ツバ−１３の光路切換えの
信号を発生するフォトカプラ−１４とを含んで構成され
る。
第２図は第１図に示す放射計に使用される赤外線検出装
置の模式的平面図である。
置の模式的平面図である。
この赤外線検出器［は、光起電力型赤外線検出器と、赤
外線検出器に発生する電荷を受取る矩形の入力ダイオー
ド２１と、入力ダイオード２１０向い合った辺に隣接す
る対のゲイト１２，１２’と、ゲイ）２２．２２’に隣
接し電荷を蓄える対のストーレッジゲイト２３．２３’
と、ストーレッジゲイ）２３．２３’に隣接する対の
トランスファーゲイト２４，２４’と、このトラ／スフ
ァ一ゲート２４．２４’に隣接し電荷を転送する対のＣ
ＯＤチャネルゲイト２５．２５’と、この対のＣＯＤチ
ャネルゲイト２５，２５’からの電荷を差動増幅する差
動増幅器２６とを含んで構成される。
外線検出器に発生する電荷を受取る矩形の入力ダイオー
ド２１と、入力ダイオード２１０向い合った辺に隣接す
る対のゲイト１２，１２’と、ゲイ）２２．２２’に隣
接し電荷を蓄える対のストーレッジゲイト２３．２３’
と、ストーレッジゲイ）２３．２３’に隣接する対の
トランスファーゲイト２４，２４’と、このトラ／スフ
ァ一ゲート２４．２４’に隣接し電荷を転送する対のＣ
ＯＤチャネルゲイト２５．２５’と、この対のＣＯＤチ
ャネルゲイト２５，２５’からの電荷を差動増幅する差
動増幅器２６とを含んで構成される。
第３０（ａ）〜（ｅ）は第２図に示す赤外線検出装置の
駆動方法を説明するための模式図、第４図（ａ）〜（ｅ
）は第１図に示す放射計を駆動させるパルス信号の波形
図である。
駆動方法を説明するための模式図、第４図（ａ）〜（ｅ
）は第１図に示す放射計を駆動させるパルス信号の波形
図である。
ｊｆｉ１図乃至第４図（ａ）〜（ｅ）を用いて本発明の
放射計の駆動方法について説明する。
放射計の駆動方法について説明する。
第１図のミラーチ１ツバ−１３Ｆｉ、被測定物から望遠
鏡１１を通して入射する輻射線を遮ることなく赤外線検
出装置１８へ導くか、あるいは遮ると同時に黒体炉１２
から放出される黒体輻射線を赤外線検出装置１１８に導
く。この光路切換の信号は、フォトカプラー１４によっ
て作られデバイスの駆動信号の一部として使われる。望
遠鏡からの輻射線がミラーチョッパー１３によって遮ら
れずに赤外線検出装置１８に導かれた結果発生する電荷
は第２図の入力ダイオード１１とゲイ）（ＧＬ）２２を
通じてストーレッジゲイ） （ＳＴｔ）２３の下のポテ
ンシャルウェルに蓄えられる（第３図（ｂ））。
鏡１１を通して入射する輻射線を遮ることなく赤外線検
出装置１８へ導くか、あるいは遮ると同時に黒体炉１２
から放出される黒体輻射線を赤外線検出装置１１８に導
く。この光路切換の信号は、フォトカプラー１４によっ
て作られデバイスの駆動信号の一部として使われる。望
遠鏡からの輻射線がミラーチョッパー１３によって遮ら
れずに赤外線検出装置１８に導かれた結果発生する電荷
は第２図の入力ダイオード１１とゲイ）（ＧＬ）２２を
通じてストーレッジゲイ） （ＳＴｔ）２３の下のポテ
ンシャルウェルに蓄えられる（第３図（ｂ））。
この時、ゲイ）（Ｇｚ）２２’の電位を浅くしておく。
次に望遠鏡１１からのビームがミラーチョッパー１３に
よりて遮られると同時に黒体炉１２からの黒体輻射線が
反射され、赤外線検出装置１８に導かれた結果発生した
電荷は入力ダイオード２１とゲイト（Ｇり２２′を通じ
てストーレッジゲイト（８Ｔｔ ） ２３ ’の下のポ
テンシャルウェルに蓄えられる（第３図（Ｃ））。この
時ゲイト（Ｇｔ）２２の電位を浅くすると同時にゲイ）
（Ｇｇ）２２’の電位を深くする。その後、トランスフ
ァーゲイト（’Ｉ’Ｇ１゜ＴＧ２）２４と２４′の電位
を深くすると同時にストーレッジゲート（８Ｔ１，８Ｔ
＊）２３．２３’ の電位を浅くして対のＣＯＤチャネ
ル（ＣＯＤよ、 ＣＣＤ２）２５と２５′へ電荷を移し
差動増幅器２６まで電荷転送する（第３図（ｃ）と（ｄ
））。第３図（ｅ）の段階ではトランスファーゲイトの
電位を浅くしておく。
よりて遮られると同時に黒体炉１２からの黒体輻射線が
反射され、赤外線検出装置１８に導かれた結果発生した
電荷は入力ダイオード２１とゲイト（Ｇり２２′を通じ
てストーレッジゲイト（８Ｔｔ ） ２３ ’の下のポ
テンシャルウェルに蓄えられる（第３図（Ｃ））。この
時ゲイト（Ｇｔ）２２の電位を浅くすると同時にゲイ）
（Ｇｇ）２２’の電位を深くする。その後、トランスフ
ァーゲイト（’Ｉ’Ｇ１゜ＴＧ２）２４と２４′の電位
を深くすると同時にストーレッジゲート（８Ｔ１，８Ｔ
＊）２３．２３’ の電位を浅くして対のＣＯＤチャネ
ル（ＣＯＤよ、 ＣＣＤ２）２５と２５′へ電荷を移し
差動増幅器２６まで電荷転送する（第３図（ｃ）と（ｄ
））。第３図（ｅ）の段階ではトランスファーゲイトの
電位を浅くしておく。
第３図（ｂ）、 （ｃ）に示す電荷蓄積は、第４図（ｂ
）と（Ｃ）のパルスで制御される。−１第３図（Ｃ）と
（ｄ）に示す電荷転送１ｊ：８４図の（ｄ）と（ｅ）の
パルスで制御される。
）と（Ｃ）のパルスで制御される。−１第３図（Ｃ）と
（ｄ）に示す電荷転送１ｊ：８４図の（ｄ）と（ｅ）の
パルスで制御される。
コレラのパルスはフォトカプラ−１４からの光路切換信
号（Ｉ！４図（ｂ） ） ｔ−用いて作られる。以上で
述べた方法により赤外線検出器の暗電流、その変動分及
び背景輻射によって生ずる電荷は相殺され測定対象の輻
射線のみを取出すことができる。
号（Ｉ！４図（ｂ） ） ｔ−用いて作られる。以上で
述べた方法により赤外線検出器の暗電流、その変動分及
び背景輻射によって生ずる電荷は相殺され測定対象の輻
射線のみを取出すことができる。
（１！施例）
次に１本発明の実施例について説明する。
放射計は口径比２の反射望遠鏡、温度可変の黒体炉、光
路を切換えるミラーチ１ツバー１元路切換信号を作るフ
ォトカプラーおよび冷却フィルター、冷却バッフルとＨ
ｇ１−ｚｃｄｚＴｅｃｘ ＝０．１９５）の赤外線検出
器リニアアレイを納めるデユワ−から成る。黒体炉の輻
射強度は背景輻射の強度とできるだけ等しくなるように
調節されている。ミラーチ百ツバ−は望遠鏡からのビー
ムと黒体炉からのビームｉ ５ ｋＨｚで切換えて検出
器上に導く。冷却フィルター、冷却バッフル及び赤外線
検出装置を７７Ｋに冷却して背景輻射を極力減している
。
路を切換えるミラーチ１ツバー１元路切換信号を作るフ
ォトカプラーおよび冷却フィルター、冷却バッフルとＨ
ｇ１−ｚｃｄｚＴｅｃｘ ＝０．１９５）の赤外線検出
器リニアアレイを納めるデユワ−から成る。黒体炉の輻
射強度は背景輻射の強度とできるだけ等しくなるように
調節されている。ミラーチ百ツバ−は望遠鏡からのビー
ムと黒体炉からのビームｉ ５ ｋＨｚで切換えて検出
器上に導く。冷却フィルター、冷却バッフル及び赤外線
検出装置を７７Ｋに冷却して背景輻射を極力減している
。
冷却フィルターの中心波長は１１．５μ町波長幅は２μ
洛である。冷却フィルターとデュワーの窓材の透過率と
望遠鏡の鏡の反射重金考慮すると実効透過率は４０％で
ある。赤外線検出器の大きさは５０μ惰×５０μ情×２
０μ惰で７７にでのカットオフ波長は１４．４μｍ量子
効率は６０％である。ストーレッジゲイトの大きさは７
５μ愼×７５μ情、ポテンシャルの深さはＩＯＶである
。電荷の蓄積時間は６０μＳｅｃである（第４図（Ｃ）
と（ｄ）に示すパルスのハイレベルに対応）。−万、ス
トーレッジウェルからＣＯＤチャネルへの電荷転送は８
４図（ｅ）のパルスのハイレベルの時間２０μ＄ｅＣで
行われる。差動増幅器への電荷転送は第４図（ｅ）のパ
ルスのハイレベルの時間１８０μｓｅｅ 以内に終了
する。
洛である。冷却フィルターとデュワーの窓材の透過率と
望遠鏡の鏡の反射重金考慮すると実効透過率は４０％で
ある。赤外線検出器の大きさは５０μ惰×５０μ情×２
０μ惰で７７にでのカットオフ波長は１４．４μｍ量子
効率は６０％である。ストーレッジゲイトの大きさは７
５μ愼×７５μ情、ポテンシャルの深さはＩＯＶである
。電荷の蓄積時間は６０μＳｅｃである（第４図（Ｃ）
と（ｄ）に示すパルスのハイレベルに対応）。−万、ス
トーレッジウェルからＣＯＤチャネルへの電荷転送は８
４図（ｅ）のパルスのハイレベルの時間２０μ＄ｅＣで
行われる。差動増幅器への電荷転送は第４図（ｅ）のパ
ルスのハイレベルの時間１８０μｓｅｅ 以内に終了
する。
この放射計において、３００にの背景輻射によって検出
器に生ずる電荷の数または電流値に告々８．３Ｘ１０’
個、１７ｎＡである。また、３００に付近でＩＫの温度
差の測定対象の輻射に起因する電荷の数は１． Ｉ Ｘ
１０個または電流値で０．３１人である。
器に生ずる電荷の数または電流値に告々８．３Ｘ１０’
個、１７ｎＡである。また、３００に付近でＩＫの温度
差の測定対象の輻射に起因する電荷の数は１． Ｉ Ｘ
１０個または電流値で０．３１人である。
−万、暗電流は５４ｎＡ、［荷の数で３．２Ｘ１０
個である。赤外線検出器の、温度が７７Ｋから７８Ｋに
上昇すると暗電流は１５ｎＡ だけ増加することに注意
したい、従って、各々のストーレッジウェルには４．０
４Ｘ１０個と４．０３ＸＩＱ個の電荷が蓄積される。こ
れらの値はストーレッジウェルの最大蓄積電荷量１０８
個の約牛分である。さて蓄積された電荷は対のＣＯＤチ
ャネルで転送され差動増幅器に入力される。その結果、
暗電流、その変動分および背景輻射による電荷は相殺さ
れ、測定対象からの信号だけが取出される。この放射計
のノイズは蓄積電荷数の統計的揺ぎ約１０４個で主に決
まり、雑音等価温度は約０．１にである。
個である。赤外線検出器の、温度が７７Ｋから７８Ｋに
上昇すると暗電流は１５ｎＡ だけ増加することに注意
したい、従って、各々のストーレッジウェルには４．０
４Ｘ１０個と４．０３ＸＩＱ個の電荷が蓄積される。こ
れらの値はストーレッジウェルの最大蓄積電荷量１０８
個の約牛分である。さて蓄積された電荷は対のＣＯＤチ
ャネルで転送され差動増幅器に入力される。その結果、
暗電流、その変動分および背景輻射による電荷は相殺さ
れ、測定対象からの信号だけが取出される。この放射計
のノイズは蓄積電荷数の統計的揺ぎ約１０４個で主に決
まり、雑音等価温度は約０．１にである。
（発明の効果）
以上説明したように、不発明によれば、背景輻射、暗電
流とその変動を相殺して測定対象の輻射だけを取出すこ
とができる。
流とその変動を相殺して測定対象の輻射だけを取出すこ
とができる。
第１図は本発明の放射計の構成を説明する模式図、第２
図は第１図に示す赤外線検出装置の模式的千面因、ｗ、
３図（ａ）〜（ｅ）は第２図に示す赤外線検出装置の駆
動方法を説明するための模式図、第４図（ａｌ〜（ｅ）
は第１図に示す放射計を駆動させるパルス信角の波形図
、第５図（ａ）〜（ｅ）は背景輻射を除去した従来の放
射計とその動作原理を説明する模式的断面図である。 １・・・・・・赤外線検出器、２・・・・・・入力ダイ
オード、３・・・・・・ゲイト、４・・・・・・ストー
レッジゲイト、５・・・・・・パーティシャンゲイト、
６・・・・・・トランス７丁ゲイト、７・・・・・・Ｃ
ＣＤチャネル、１１・・・・・・望遠鏡、１２・・・・
・・黒体炉、１３・・・・・・ミラーチ曹ツバ−１１４
・・・・・・フォトカプラー、１５・旧・・デユワ−，
１６・旧・・冷却フィルター％ １７・・・・・−冷却
パッフル、１８・・・・・・赤外線検出装置、２１・・
・・・・入力ダイオード、２２゜２２′・・・・・・ゲ
イト、２３．２３’ ・・・・・・ストーレッジゲイト
％ ２４．２４’・・・・・・トランスフ丁−ゲイト、
２５．２５’・・・・・・ＣＯＤチャネルゲイト、１６
・・・・・・差動増幅器。 代理人 弁理士 内 原 Ｗ（′−″′鵡ソバ）
； − 竿 ７Ｉ！Ｔ 第 ２１！Ｉ ２／、入力ダイオード（ＩＤ） ／乙、差動
Ｊ嘴幅器２２．２２’ プツト（ｆｔ、ｌ；ｒ２）２３
、２３’ズｌ−Ｌフジゲ“イトＣ３ＴＩ、、５Ｔｚ）２
４、．２（’ ）ラン又ファーＪ７′１）（ｒＧプ、て
２）２５．２５’ｃｃＤ−ｒ、ｒｔルケＡ）（（：ＣＤ
Ｉ、ＣＣＤ：ｚ）竿３１！ｒ 完工４研拶し―う（フォトカフ゛フー止力つ＠１＠ １
ｍ （６ｔ ／７ 卆’ｌ ｆｉＦｔ’：ｔＬ 又）
１曙！’Ｍｉｉｉづ季＊Ｕ？ｚσ２ 牛１１４町１Ｐノ
Ｙノし又ントランχスーゲ朴０制Ｗ六九人 電荷拳り人 Ｃｅ） 華 ５ 図
図は第１図に示す赤外線検出装置の模式的千面因、ｗ、
３図（ａ）〜（ｅ）は第２図に示す赤外線検出装置の駆
動方法を説明するための模式図、第４図（ａｌ〜（ｅ）
は第１図に示す放射計を駆動させるパルス信角の波形図
、第５図（ａ）〜（ｅ）は背景輻射を除去した従来の放
射計とその動作原理を説明する模式的断面図である。 １・・・・・・赤外線検出器、２・・・・・・入力ダイ
オード、３・・・・・・ゲイト、４・・・・・・ストー
レッジゲイト、５・・・・・・パーティシャンゲイト、
６・・・・・・トランス７丁ゲイト、７・・・・・・Ｃ
ＣＤチャネル、１１・・・・・・望遠鏡、１２・・・・
・・黒体炉、１３・・・・・・ミラーチ曹ツバ−１１４
・・・・・・フォトカプラー、１５・旧・・デユワ−，
１６・旧・・冷却フィルター％ １７・・・・・−冷却
パッフル、１８・・・・・・赤外線検出装置、２１・・
・・・・入力ダイオード、２２゜２２′・・・・・・ゲ
イト、２３．２３’ ・・・・・・ストーレッジゲイト
％ ２４．２４’・・・・・・トランスフ丁−ゲイト、
２５．２５’・・・・・・ＣＯＤチャネルゲイト、１６
・・・・・・差動増幅器。 代理人 弁理士 内 原 Ｗ（′−″′鵡ソバ）
； − 竿 ７Ｉ！Ｔ 第 ２１！Ｉ ２／、入力ダイオード（ＩＤ） ／乙、差動
Ｊ嘴幅器２２．２２’ プツト（ｆｔ、ｌ；ｒ２）２３
、２３’ズｌ−Ｌフジゲ“イトＣ３ＴＩ、、５Ｔｚ）２
４、．２（’ ）ラン又ファーＪ７′１）（ｒＧプ、て
２）２５．２５’ｃｃＤ−ｒ、ｒｔルケＡ）（（：ＣＤ
Ｉ、ＣＣＤ：ｚ）竿３１！ｒ 完工４研拶し―う（フォトカフ゛フー止力つ＠１＠ １
ｍ （６ｔ ／７ 卆’ｌ ｆｉＦｔ’：ｔＬ 又）
１曙！’Ｍｉｉｉづ季＊Ｕ？ｚσ２ 牛１１４町１Ｐノ
Ｙノし又ントランχスーゲ朴０制Ｗ六九人 電荷拳り人 Ｃｅ） 華 ５ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光起電力型赤外線検出器と該赤外線検出器に発生す
る電荷を受取る入力ダイオードと該入力ダイオードの向
い合った辺に隣接する対のゲイトと該ゲイトに隣接し電
荷を蓄える対のストーレッジウェルと該ストーレッジウ
ェルに隣接する対のトランスファーゲイトと該トランス
ファーゲイトに隣接し電荷を転送する対のＣＣＤチャネ
ルと該対のＣＣＤチャネルからの電荷を差動増幅する差
動増幅器とを備える赤外線検出装置と、該赤外線検出装
置に取付けられる冷却フィルターと冷却バッフルと、該
冷却フィルターと冷却バッフルと赤外線検出装置とを収
容するデュワーと、被測定物を観測し該被測定物からの
輻射線を前記赤外線検出装置へ導く望遠鏡と、黒体輻射
を行う黒体炉と、前記望遠鏡と前記赤外線検出装置との
間に設置され前記赤外線検出装置へ向う輻射線を遮ぎる
と同時に前記黒体炉からの黒体輻射線を前記赤外線検出
装置へ導くミラーチョッパーと、該ミラーチョッパーの
光路切換えの信号を発生するフォトカプラーとを含むこ
とを特徴とする放射計。 ２、被測定物から望遠鏡を通って導かれる輻射線と黒体
炉からの黒体輻射線とをミラーチョッパーによって交互
に赤外線検出器に導き、前記被測定物からの輻射線が入
射されたときは該赤外線検出器に生ずる電荷を一方のス
トーレッジウェルに蓄積し、前記黒体輻射線が入射され
たときは該赤外線検出器に生ずる電荷を他方のストーレ
ッジウェルに蓄積し、前記蓄積された電荷を対のトラン
スファーゲイトを介して対のＣＣＤチャネルに移して電
荷転送を行って差動増幅器に入力することを特徴とする
放射計の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60057829A JPS61215926A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 放射計及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60057829A JPS61215926A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 放射計及びその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61215926A true JPS61215926A (ja) | 1986-09-25 |
Family
ID=13066820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60057829A Pending JPS61215926A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 放射計及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61215926A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09218101A (ja) * | 1996-01-06 | 1997-08-19 | Gec Marconi Ltd | 熱撮像器の基準システム |
| JP2009115695A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Konica Minolta Sensing Inc | 測光装置および測光方法 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP60057829A patent/JPS61215926A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09218101A (ja) * | 1996-01-06 | 1997-08-19 | Gec Marconi Ltd | 熱撮像器の基準システム |
| JP2009115695A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Konica Minolta Sensing Inc | 測光装置および測光方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Donati | Photodetectors: devices, circuits and applications | |
| Yotter et al. | A review of photodetectors for sensing light-emitting reporters in biological systems | |
| US4757200A (en) | Pulsed radiation detection system | |
| Finger et al. | Evaluation and optimization of NIR HgCdTe avalanche photodiode arrays for adaptive optics and interferometry | |
| Fowler et al. | Evaluation of an indium antimonide hybrid focal plane array for ground-based infrared astronomy | |
| CN106768317B (zh) | 一种单光子探测器探测效率的标定装置及方法 | |
| JPH01152377A (ja) | 部分放電検出方法 | |
| JPS61215926A (ja) | 放射計及びその駆動方法 | |
| CN214471360U (zh) | 一种具备光子数分辨能力、低暗计数的单光子探测器 | |
| Robinson et al. | Photon detection with cooled avalanche photodiodes | |
| US8907265B2 (en) | Frequency selective electromagnetic detector | |
| US3458257A (en) | Method and apparatus for detecting spatial relationships and for determining properties derived therefrom | |
| Titus et al. | CMOS photodetectors | |
| Palmer et al. | The use of avalanche photodiodes for the detection of soft x rays | |
| Rothman et al. | HgCdTe APD detector module for deep space optical communications | |
| Vallerga et al. | Optically sensitive MCP image tube with a Medipix2 ASIC readout | |
| JPS61255060A (ja) | 放射計 | |
| Eikenberry et al. | An SSPM-based high-speed near-infrared photometer for astronomy | |
| Osterman et al. | Superconducting infrared detector arrays with integrated processing circuitry | |
| JPH09229769A (ja) | 微弱光測定装置および微弱光測定方法 | |
| Lawrence et al. | Development and characterization of CMOS avalanche photodiode arrays | |
| Hattori et al. | Optical transition edge sensors: Wavelength dependence of system detection efficiency | |
| Eikenberry et al. | SSPM-based high-speed infrared photometer for astronomy | |
| Wilson | A focussing DIRC with avalanche photodiodes | |
| CN116735009A (zh) | 一种红外焦平面探测器的量子效率测试方法及系统 |