Investigation of the possibility to compensate for the blooming effect in CCD optical spectral sensors

Анатолій Єгоров; Вадим Єгоров; Сергій Єгоров; І. E. Синельников

doi:10.15222/TKEA2019.5-6.08

Анатолій Єгоров Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
Вадим Єгоров Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
Сергій Єгоров Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України https://orcid.org/0000-0003-4566-8947
І. E. Синельников Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України

DOI: https://doi.org/10.15222/TKEA2019.5-6.08

Ключові слова: прилади із зарядним зв'язком (ПЗЗ), блумінг-ефект, нелінійні спотворення, динамічний діапазон, закон взаємозамісності

Анотація

Представлено результати порівняльних досліджень впливу ефекту насичення і розпливання зарядів на якість і динамічний діапазон зображень, одержуваних за допомогою приладів із зарядовим зв'язком з лінійною структурою декількох типів. На прикладі зареєстрованих спектрів показано ступінь нелінійних спотворень зображень яскравих спектральних ліній. Запропоновано спосіб зменшення впливу цього ефекту, а також описано апаратуру та методичне забезпечення для її реалізації в практиці атомно-емісійної спектрометрії.

Посилання

Dynamic Range - Hamamatsu Learning Center: http://hamamatsu.magnet.fsu.edu/articles/emccds.html (Access date 03.09.2019).

CCD Saturation and Blooming. Hamamatsu Learning Center: http://hamamatsu.magnet.fsu.edu/articles/ccdsatandblooming.html (Access date 03.09.2019).

Mueller H., Hing P. Effects of Anti-Blooming in Scientific CCD Cameras // Sensovation AG, Technical Note 60802: http://www.sensovation.com/bausteine.net/file/showfile.aspx?downdaid=8572&sp=E&domid=703&fd=0 (Access date 03.09.2019).

Jianping Tong, Jianxun Gao, Fei Wang, Hao Yang. Nonlinear correction of the sensor S11639 in mini spectrometer. Opto-Electronic Engineering Journal, 2017, vol. 44, no. 11, pp. 1101-1106.

McCormick D. Line arrey sensor comparision // Advanced MEMS, 2016: http://www.advancedmems.com/pdf/AMEMS_LineSensorArraySummary_v1.pdf (Access date 03.09.2019).

Kostrin D. K. [Analysis of spectral lines with different intensities in the diagnosis of technological processes]. Izvestiya SPbGETU «LETI», 2015, no. 1, pp. 6-7. (Rus)

Kostrin D. K., Ukhov A. A. [Light-signal characteristic of a CCD photodetector in the field of large light fluxes]. Testing. Diagnostics, 2013, no. 5, pp. 40-42. (Rus)

Ukhov A. A. Opticheskie spektrometry s mnogoelementnymi fotopriemnikami [Optical spectrometers with multi-element photodetectors]. Avtoref. dis. d-ra tekh. nauk. St.-Petersburg, LETI, 2015, 32 p. (Rus)

Jian-Kang Zhou, Wei-Min Shen, Min-Xue Tang. Extended dynamic-range techniques of CCD measurements. Opto-Electronic Engineering Journal, 2006, vol. 33, no. 10, pp. 96-114.

Labusov V.A., Bekhterev A.V. [Photodiode arrays are the basic elements of multichannel analyzers of atomic emission spectra]. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov, 2007, vol. 73, pp. 7–12. (Rus)

Yegorov A. D., Yegorov V. A., Yegorov S. A. Dynamic range of CCD photosensors for atomic-emission analyzers. Journal of Applied Spectroscopy, 2019, vol. 86, iss. 3, pp. 443-448. http://dx.doi.org/10.1007/s10812-019-00839-9

Yegorov A.D., Yegorov V.A., Yegorov S.A. et al. [Multisensor linear CCD camera for spectrometry]. Radioelectronic and Computer Systems, 2019, vol. 90, iss.2, pp. 80-88. http://dx.doi.org/10.32620/reks.2019.2.07 (Rus)

TCD1304AP Toshiba CCD Linear image sensor. Data Sheet.

TCD1205DG Toshiba CCD Linear image sensor. Data Sheet.

ILX511 2048-pixel CCD Linear Image Sensor (B/W) SONY

Burmii Zh. P., Zolotareva N. I., Khvostikov V. A., Grazhulene S. S. [Photoelectric registration of emission spectra based on charge-coupled devices]. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov, 2008, vol. 74, no. 6, pp. 26–29. (Rus)

FT232H — Hi-Speed Single Channel USB UART/FIFO IC. http://www.ftdichip.com/Products/ICs/FT232H.htm (Access date 03.03.2019).

Cyclone III FPGAs. https://www.intel.com/content/www/us/en/products/programmable/fpga/cyclone-iii.html (Access date 03.03.2019).

Charge-coupled devices and systems. Ed. by. M. J. Howes, D. V. Morgan. Chichester, Sussex, England and New York, Wiley-Interscience, 1979. 312 p.

Kosarev E. L. Metody Obrabotki Eksperimental`nykh Dannykh [Experimental data processing methods]. Moscow, Fizmatlit, 2008, 208 p. (Rus)

Fellers T. J., Davidson M. W. Concepts in Digital Imaging Technology. CCD Saturation and Blooming. http://hamamatsu.magnet.fsu.edu/articles/ccdsatandblooming.html (Access date 03.03.2019).

Дослідження можливостей компенсації ефекта блумінга ПЗЗ-детекторів оптичного спектру

Анотація

Посилання