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PV型HgCdTe线阵探测器对强光反常响应机制研究

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光学学报 2012年第10期32卷 14-20页

作者：邱伟成王睿江天许中杰程湘爱国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙410073

采用多种波段内激光辐照带有电容反馈互导放大器(CTIA)读出电路的PV型线阵HgCdTe探测器,实验均发现,当激光功率密度增强到约10-2 W/cm2时,未辐照像素也存在响应,且其基底信号出现以前未曾发现的反常响应,即随功率密度的增加,未辐照像素... 详细信息

采用多种波段内激光辐照带有电容反馈互导放大器(CTIA)读出电路的PV型线阵HgCdTe探测器,实验均发现,当激光功率密度增强到约10-2 W/cm2时,未辐照像素也存在响应,且其基底信号出现以前未曾发现的反常响应,即随功率密度的增加,未辐照像素基底信号的响应值先下降后上升,并且噪声增大。针对这一反常响应现象进行了深入研究,结果表明器件内部公共P级结构、电路共用Vref电压结构是导致这一反常响应的主要原因。

关键词：探测器 HgCdTe 阵列探测器激光电容反馈互导放大器读出电路

线阵光伏型碲镉汞探测器激光辐照效应若干问题研究

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线阵光伏型碲镉汞探测器激光辐照效应若干问题研究

作者：邱伟成国防科学技术大学

学位级别：硕士

随着红外技术的发展，红外焦平面器件在国防、工业和科学技术领域得到了广泛的应用，如导弹跟踪、红外侦查、工业检测和材料科学等，因此红外焦平面器件的激光辐照效应也随之成为国内外相关领域的一个研究热点。但以往的研究工作主要集... 详细信息

随着红外技术的发展，红外焦平面器件在国防、工业和科学技术领域得到了广泛的应用，如导弹跟踪、红外侦查、工业检测和材料科学等，因此红外焦平面器件的激光辐照效应也随之成为国内外相关领域的一个研究热点。但以往的研究工作主要集中在单元探测器微观层次上的载流子输运、混沌效应、吸收机制等，对于红外线阵器件，特别是带有读出电路线阵器件的激光辐照效应研究还鲜有报道。本文选用目前普遍采用的带有CTIA读出电路的短波线阵HgCdTe器件作为研究对象，系统研究了线阵HgCdTe探测器对连续激光与超短脉冲激光的响应特性，实验发现了4种新现象，并对两种体制激光的作用机制展开研究。其主要工作和结论如下： 1.连续激光对线阵HgCdTe探测器的辐照效应研究。通过实验，探测到了线阵器件输出信号随光照强度变化的全过程，在观察到被辐照像元升压、饱和、过饱和降压、低压输出等基本光信号响应现象的基础上，发现了随激光功率密度的增大，未被辐照像元基底信号响应值整体先下降后上升，并且噪声增大的响应规律。研究结果表明，CDS相关双采样电路使探测器基底信号也存在光响应是导致被辐照像元光信号响应异常的主要原因;探测器内部公共P极结构、电路共用Vref参考电压结构是导致未被辐照像元存在整体基底信号响应的主要原因。 2.线阵HgCdTe探测器光学串扰问题研究。系统研究了器件内外部结构对线阵器件光学串扰的影响。理论计算表明，器件内部结构的衬底外延层厚度与器件外部结构的真空层对光串扰的影响最大，光串扰大小约为8.7%，即使实验中最大激光功率密度也不足以引起所有未被辐照像元输出信号发生较大改变，因此光学串扰并非影响线阵器件未被辐照像元输出信号的主要因素。 3.超短脉冲激光对线阵HgCdTe探测器的辐照效应研究。实验发现了3种不同于对连续激光响应的新现象：保持相同辐照位置、相同辐照光强，线阵器件存在多种输出响应;当光强较大时，激光辐照线阵器件当帧的响应对后续无激光辐照时的信号输出存在续扰效应;线阵器件出现电压下降的反向光响应，且随时间成周期平移变化。研究表明，脉冲激光辐照时刻相对于线阵探测器工作时序具有变动性是导致线阵探测器存在多种输出响应的根本原因;探测器处理电路无法将激光辐照当帧读出后的信号电荷完全清零是续扰现象存在的主要原因;反向周期平移现象可能是由于探测光敏元的负光伏响应以及脉冲激光辐照时刻相对于器件工作时序的循环变化所致。本文的研究结果对线阵器件特性的深刻认识及性能的改进具有重要的指导意义，同时对其相关领域问题的研究具有重要的参考价值。

关键词：辐照效应 HgCdTe 线阵探测器激光 CTIA读出电路

基于卡亨南-洛维展开的修正OBF磁目标检测方法

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电子测量与仪器学报 2023年第9期37卷 119-125页

作者：邱伟成张欣苗国防科技大学智能科学学院长沙410073

针对磁异信号的检测通常会受到地磁噪声干扰的问题,在磁干扰补偿研究的基础上,提出一种基于卡亨南-洛维展开的修正OBF磁目标检测方法。首先构建磁干扰的椭球拟合模型,通过求解拟合模型的系数实现对干扰的总体补偿,补偿精度约30 nT;再利... 详细信息

针对磁异信号的检测通常会受到地磁噪声干扰的问题,在磁干扰补偿研究的基础上,提出一种基于卡亨南-洛维展开的修正OBF磁目标检测方法。首先构建磁干扰的椭球拟合模型,通过求解拟合模型的系数实现对干扰的总体补偿,补偿精度约30 nT;再利用卡亨南-洛维展开对OBF检测算法进行修正,提升有色背景噪声下的信号检测能力;最后开展无人机探测磁目标的实验研究,实验结果表明,修正的OBF检测算法具有更佳的检测效果,尤其是针对低信噪比目标的检测优势明显,信噪比增益提升约2 dB。

关键词：磁干扰补偿磁异目标探测 OBF算法目标检测

基于CTIA的PV-HgCdTe线阵近红外激光响应特性

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红外与激光工程 2013年第6期42卷 1394-1398页

作者：邱伟成王睿许中杰程湘爱国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙410073

使用超连续谱激光辐照PV型线阵HgCdTe探测器,探测到了线阵器件输出信号随光照强度变化的全过程,发现了被辐照单元过饱和降压、低压稳定输出的反常响应规律;同时,未被辐照单元也存在响应。在总结实验响应规律的基础上,给出了各不同响应... 详细信息

使用超连续谱激光辐照PV型线阵HgCdTe探测器,探测到了线阵器件输出信号随光照强度变化的全过程,发现了被辐照单元过饱和降压、低压稳定输出的反常响应规律;同时,未被辐照单元也存在响应。在总结实验响应规律的基础上,给出了各不同响应阶段功率阈值范围,并分别对辐照单元出现的过饱和降压、低压稳定输出等异常现象及未被辐照单元存在的整体降压反常响应现象进行了深入研究。研究认为采用CDS相关双采样电路使器件的基底信号在强光下存在光响应是造成辐照单元异常响应的主要原因;而器件内部公共P级结构、电路共用Vref电压结构是导致未被辐照单元反常响应输出的主要因素。

关键词：辐照效应阵列探测器激光 HgCdTe

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PV型HgCdTe线阵探测器的光学串扰

强激光与粒子束 2012年第10期24卷 2325-2330页

作者：邱伟成王睿许中杰江天程湘爱国防科学技术大学光电科学与工程学院中国人民解放军95844部队

针对MCT红外焦平面阵列器件普遍存在的光串扰问题进行研究,从器件内部结构上,建立了线阵器件理论计算模型,并基于载流子连续性方程,利用Comsol软件对光串扰的大小进行了数值定量计算,研究了不同探测器结构尺寸、温度和材料等参数对光串... 详细信息

针对MCT红外焦平面阵列器件普遍存在的光串扰问题进行研究,从器件内部结构上,建立了线阵器件理论计算模型,并基于载流子连续性方程,利用Comsol软件对光串扰的大小进行了数值定量计算,研究了不同探测器结构尺寸、温度和材料等参数对光串扰的影响;从器件外部结构上,利用几何光学,研究了外部光学结构对光串扰的影响。研究结果表明,器件内部的衬底外延层厚度与器件外部的真空层对光串扰的影响最大,为今后红外焦平面器件结构的改进提供了一定的理论指导。

关键词： HgCdTe 阵列探测器 Comsol软件光串扰

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地区弱电磁环网合环潮流探讨

继电器 2004年第23期32卷 28-31页

作者：夏翔周昱甬邱伟成杭州市电力局浙江杭州310009

浙江220kV电网分区运行之后,各供电路径上阻抗与潮流的不同导致110kV及以下电网合环开关两侧存在较大的相角差,合环潮流有可能引起设备过载甚至开关跳闸。目前杭州电网不同分区间合环操作普遍采用"先断后通"方式,操作过程中需短时停电,... 详细信息

浙江220kV电网分区运行之后,各供电路径上阻抗与潮流的不同导致110kV及以下电网合环开关两侧存在较大的相角差,合环潮流有可能引起设备过载甚至开关跳闸。目前杭州电网不同分区间合环操作普遍采用"先断后通"方式,操作过程中需短时停电,降低了供电连续性。根据地区电网环网规划,辐射运行的特点,经过分析计算给出了合环潮流经验公式,该公式通过系统等值阻抗建立起合环潮流与相角差之间的联系。据此原理设定的同期闭锁装置可以确保合环过程不致设备超载。该方法已在现场运用,效果良好,合环操作不再短时停电,并且对地区电网不同分区间的合环操作和降低地区电网合环潮流都有较强的指导意义。

关键词：电磁环网地区电网潮流角差停电 220kV电网开关浙江路径规划

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乙酰肝素酶大亚基在毕赤酵母中的表达

中国生物制品学杂志 2010年第3期23卷 264-266页

作者：季颖邱伟成高新付洁王清清宋海峰军事医学科学院放射与辐射医学研究所北京100850 首都师范大学生命科学学院北京100048

目的构建乙酰肝素酶(HPA)大亚基片段真核表达质粒,并在毕赤酵母中表达重组蛋白。方法根据GenBank中登录的HPA大亚基基因序列设计引物,PCR方法扩增肝素酶基因,构建毕赤酵母真核表达质粒pPICZαA-HPA。电击穿孔法转化感受态毕赤酵母SDM11... 详细信息

目的构建乙酰肝素酶(HPA)大亚基片段真核表达质粒,并在毕赤酵母中表达重组蛋白。方法根据GenBank中登录的HPA大亚基基因序列设计引物,PCR方法扩增肝素酶基因,构建毕赤酵母真核表达质粒pPICZαA-HPA。电击穿孔法转化感受态毕赤酵母SDM1168,斑点免疫印迹法筛选重组菌株,PCR法鉴定阳性克隆。甲醇诱导表达重组蛋白,Western blot鉴定表达产物。结果构建的重组真核表达质粒经双酶切及测序鉴定证明构建正确;斑点免疫印迹法筛选出的9个单菌落经PCR扩增,均可见1161bp的目的基因条带;表达产物经Western blot分析,具有良好的反应原性,表达量约为5μg/L。结论已成功构建了HPA大亚基片段真核表达质粒pPICZαA-HPA,并在毕赤酵母SDM1168中分泌表达了HPA大亚基。

关键词：乙酰肝素酶大亚基毕赤酵母表达