第22卷第6期航天电子对抗
收稿日期:2006-05-19;2006-09-05修回。作者简介:李炳军(1976-),男,硕士研究生,研究方向为紫外告警的应用;江文杰(1960-),男,副教授,研究方向为光电检测与信息处理;梁永辉(1972-),女,副教授,研究方向为光电信息处理。基于导弹羽烟紫外辐射的日盲型探测器李炳军,江文杰,梁永辉
(国防科技大学光电科学与工程学院,湖南长沙410073)
摘要:日盲型紫外探测器件是紫外告警技术的关键技术。介绍了目标(导弹羽烟)与背
景的紫外辐射特征,讨论了紫外探测器件发展及特点。关键词:日盲;紫外告警;紫外探测器
中图分类号:TN23文献标识码:A
SolarblindeddetectorbyUVradiationfrommissileplume
LiBingjun,JiangWenjie,LiangYonghui(CollegeofOptoelectricScienceandEngineering,NationalUniversityofDefense
Technology,Changsha410073,Hunan,China)Abstract:SolarblindedUVdetectorsarethekeytechnologiesinUVwarningsystem.TheUVradiationcharacteristicsoftypicaltarget(missileplume)andbackgroundareintroduced.ThecurrentsituationandcharactersoftheUVphotoelectricdetectorsarediscussed.Keywords:solarblinded;UVwarning;UVdetector
1引言
地球大气层中的臭氧对200~290nm波段的紫外
紫外探测器原理
紫外探测器（Ultraviolet Photodetector）是一种能够探测紫外线辐射并将其转化为电信号的器件。在许多领域中，如环境监测、医学诊断、光学通信等都需要使用紫外探测器进行高灵敏度的紫外线测量。
紫外探测器原理可以分为两大类：光电子倍增管原理和固态光探测器原理。
一、光电子倍增管原理
光电子倍增管（Photomultiplier Tube，PMT）是一种应用于光电探测领域的设备。其工作原理是将入射光子转化为电子，并通过电子增倍的方式放大电信号。
PMT的主要构造由光阴极、光电子倍增层、电子透镜、阳极等组成。当紫外光照射到光阴极上时，光阴极会发射出光电子。这些光电子经过电子透镜的聚焦作用后，进入光电子倍增层。光电子倍增层由一系列电子倍增器组成，每个电子倍增器都会将一个光电子转化为多个光电子。最终，这些光电子会击中阳极，并产生电流信号。
PMT具有高增益、高灵敏度和快速响应的特点，特别适用于测量低光强下紫外线的信号。同时，其光谱响应范围广，覆盖了紫外线、可见光和近红外光等辐射范围。
二、固态光探测器原理
固态光探测器是一类使用半导体材料制成的探测器，如光敏二极管（Photodiode）、光电二极管（Phototransistor）等。固态光探测器与传统的光电倍增管相比，具有结构简单、体积小、耐用性高等优点。
光敏二极管是可以将光子转化为电子的固态器件。其结构类似于普通的二极管，由PN结构组成。当紫外线照射到PN结上时，会激发出电子和空穴，并通过外加电压产生电流。光敏二极管的灵敏度和响应速度与PN结的电压和材料特性有关。
光电二极管类似于普通的晶体管，其结构包括一个光电极（置于光照区域）和一个集电极。当紫外光进入光电极时，光电极会产生电流，这会改变集电极上的电压。光电二极管的输出信号可以通过电流或电压来表示。
固态光探测器的优点在于其快速响应速度、灵敏度高以及低功耗等。此外，它们还可以与其他电子器件集成，以实现更高级的功能。
日盲紫外像增强器产品及标准情况分析
陈大纪1 张 朋1 张 珊1 徐鹏霄2 赵文锦2（1.中国电子技术标准化研究院；2.中国电子科技集团公司第五十五研究所）摘 要：日盲紫外像增强器是电晕检测仪的核心器件，在国民经济和生活中具有重要作用。本文介绍了日盲紫外像增强器的工作原理和产品发展状况，分析了国家标准《日盲紫外像增强器技术要求》的意义和标准主要内容。关键词：日盲紫外，像增强器，标准 Analysis of Standards and Products of Solar Blind Ultraviolet Image IntensifierCHEN Da-ji1 ZHANG Peng1 ZHANG Shan1 XU Peng-xiao2 ZHAO Wen-jin2 （1. China Electronics Standardization Institute; 2. The 55th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation）Abstract: The solar blind ultraviolet image intensifier is the core device of corona detector, which plays an important role in the national economy and daily life. This article introduces the working principle and product development status of solar blind ultraviolet image intensifiers, and analyzes the significance and main content of the national standard Technical requirements for solar blind ultraviolet image intensifier.Keywords: solar blind ultraviolet, image intensifier, standards
紫外探测器原理
紫外探测器是一种用于检测和测量紫外光辐射的器件。其原理是基于固体电子能带结构和光电效应的相互作用。当紫外辐射入射到探测器表面时，能量会被传递到半导体内部，导致产生电子-空穴对。通过测量这些电子-空穴对的数量和能量，就可以确定入射光的强度和波长。
紫外探测器的工作原理基于半导体材料的电子结构和光电效应。半导体材料可以分为导带和价带两个区域，两者之间的带隙（禁带宽度）对于不同的材料是不同的。当光子的能量等于带隙的能量时，就可以产生电子-空穴对。电子会被激发到导带中，而空穴则会停留在价带中。
在紫外探测器中，通常使用硅、锗、氮化硼或碳化硅等材料作为探测元件。其中，硅是应用最广泛的材料之一。硅的带隙能量为1.12电子伏特，其对于波长在200-1100纳米范围的紫外光辐射有很好的响应。当紫外光辐射照射在硅探测器表面时，光子会激发电子-空穴对。由于电子负荷和正电荷分别被集中到导带和价带中，因此会产生一个电势差。该电势差可以被连接在探测器两端的电路中所测量，从而得到紫外光辐射的强度和波长。
除了硅，锗也是一种常用的紫外探测器材料。锗的带隙能量为0.67电子伏特，对于波长在400-1800纳米范围的红外光辐射也有很好的响应。氮化硼和碳化硅则是一些新型的材料，具有较宽的带隙能量，能够响应更短波长的紫外光辐射。
除了材料选择，紫外探测器的性能还取决于其结构设计和制作工艺。一般而言，制作紫外探测器的工艺包括材料生长、晶片制备、金属化和封装等过程。其中晶片制备是关键的环节，需要通过控制材料和工艺参数来控制探测器的响应特性和性能指标。例如，通过控制材料生长条件可以控制晶体缺陷密度和晶体结构，从而影响探测器的响应速度和噪声密度等性能指标。
总之，紫外探测器是一种基于半导体材料的电子能带结构和光电效应原理，用于检测和测量紫外光辐射的器件。其性能取决于材料选择、结构设计和制作工艺等方面，能够应用于光谱分析、通信、光学成像等领域。
