不同能量质子辐照诱发CCD图像传感器性能退化实验与分析

作者：黄港; 王祖军^*; 吕伟; 聂栩; 赖善坤; 晏石兴; 王敏文; 卓鑫; 于俊英; 王忠明

来源：光学学报, 2023, 43(11): 201-208.

• 光学器件
• 电荷耦合器件
• 质子辐照
• 转换增益
• 线性饱和输出
• 暗信号尖峰

为了评估电荷耦合器件(CCD)在空间科学探测以及航天卫星成像等空间辐射环境中应用的可靠性，揭示了CCD转换增益以及线性饱和输出等重要性能参数的退化机制及其实验规律。辐照实验在质子回旋加速器上进行，质子能量为60 MeV和100 MeV，质子注量分别为1×1010 cm-2、5×1010 cm-2和1×1011 cm-2。将CCD的主要性能参数在两个不同能量质子辐照后进行比较，实验结果表明，CCD的性能参数对质子辐照产生的电离损伤和位移损伤非常敏感，辐照后转换增益和线性饱和输出明显下降，且暗信号尖峰和暗电流明显增大。此外，分析了质子辐照CCD诱发的电离损伤和位移损伤，给出了CCD性能参数退化与质子辐照能量和注量的变化关系曲线。

• 单位
  西北核技术研究所; 湘潭大学