[发明专利]基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪

权利要求书

1.一种基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪，其特征在于：包括光机系统(1)、紫外电子轰击有源像素传感器(2)、高压选通脉冲模块(3)、读出电子学系统(4)、图像处理与控制系统(5)；

所述光机系统(1)包括成像镜头(11)和滤波片(12)，图像处理与控制系统(5)控制完成成像镜头(11)的变焦和滤波片(12)的切换；

所述高压选通脉冲模块(3)分别与紫外电子轰击有源像素传感器(2)、图像处理与控制系统(5)连接，实现紫外电子轰击有源像素传感器(2)对紫外增强探测和可见光探测工作模式的切换；

所述读出电子学系统(4)分别与紫外电子轰击有源像素传感器(2)、图像处理与控制系统(5)连接；

所述紫外电子轰击有源像素传感器(2)包括阴极窗口(21)、紫外光电阴极(22)、管壳(23)和背照式CMOS芯片(24)；所述阴极窗口(21)设置在管壳(23)的一端，并与管壳(23)形成真空腔体；

所述紫外光电阴极(22)设置在阴极窗口(21)的内表面；所述滤波片(12)位于成像镜头(11)和阴极窗口(21)之间，使经过成像镜头(11)的光线均能经过滤波片(12)；所述背照式CMOS芯片(24)设置在管壳(23)内部，并与紫外光电阴极(22)平行设置；所述背照式CMOS芯片(24)包括由上至下依次设置的表面钝化层(241)、扩散层(242)、读出电路层(243)和衬底层(244)；所述管壳(23)底部设有电信号通路(25)，所述电信号通路(25)分别与背照式CMOS芯片(24)、读出电子学系统(4)连接。

2.根据权利要求1所述的基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪，其特征在于：所述管壳(23)为上端开放、底端封闭的筒状结构，包括由上向下依次设置的铟封环(231)、绝缘陶瓷环(232)、金属环(233)和芯片座管(234)。

3.根据权利要求2所述的基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪，其特征在于：所述铟封环(231)上设置有铟封槽(235)并填充有铟封材料，用于与阴极窗口(21)铟封构成真空密封。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪，其特征在于：所述阴极窗口(21)内表面外缘设置有金属化层(211)，所述金属化层(211)为Cr、Au、Ni或Cu中的两层或多层金属单质膜层叠加构成。

5.根据权利要求4所述的基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪，其特征在于：所述背照式CMOS芯片(24)的扩散层(242)厚度＜10μm，表面钝化层(241)厚度＜50nm。

6.根据权利要求5所述的基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪，其特征在于：所述紫外光电阴极(22)和背照式CMOS芯片(24)相互平行近贴，近贴距离＜2mm。

7.根据权利要求6所述的基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪，其特征在于：所述阴极窗口(21)采用熔融石英、蓝宝石、氟化镁或氟化钡制作。

8.根据权利要求7所述的基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪，其特征在于：所述成像镜头(11)采用熔融石英、氟化钙制作。

9.根据权利要求8所述的基于紫外电子轰击有源像素传感器的紫外成像仪，其特征在于：所述紫外光电阴极(22)为碱卤化物阴极、碲碱阴极或宽禁带半导体阴极。